المذيبات-طريقة أقل لصهر المنغنيز الحديدي عالي الكربون

ما هي التغييرات التي طرأت على طريقة-المذيبات الأقل

يتم إجراء صهر المنغنيز الحديدي عالي الكربون بشكل تقليدي باستخدام خبث أساسي غني بالجير -يمنع أكسيد المنغنيز من الخروج من مرحلة الخبث ويدفع تفاعل الاختزال نحو المعدن. تأخذ الطريقة الأقل مذيبًا - النهج المعاكس وتنصهر بتدفق مضاف قليل أو معدوم، وتقبل خبثًا أكثر حمضية في مقابل عبء أقل من الجير، وتحضير شحنة أبسط وحجم خبث أقل لكل طن من السبائك. ويعني التدفق الأقل أيضًا مشاكل أقل في التميع في التخزين، لأن الجير والحجر الجيري هما المكونان اللذان يمتصان الرطوبة ويتحللان في الفناء.

البديل الخبث الحمضية ضعيفة

بين طريقة المذيبات الكاملة والطريقة الخالية من المذيبات الصارمة- يوجد ما يسمى بطريقة الخبث الحمضي الضعيف، وهو المسار الذي تستقر عليه معظم النباتات عندما تكون جودة الخام متغيرة. تتم إضافة كمية مناسبة من الجير أو الحجر الجيري إلى الشحنة بحيث تكون نسبة قاعدية الخبث، معبرًا عنها بـ m(CaO)/m(SiO2) أو m(CaO plus MgO)/m(SiO2)، تتراوح بين 0.6 و0.8. وهذا منخفض بما يكفي لإبقاء إضافة التدفق صغيرة وعالية بما يكفي لمنع الخبث من أن يصبح حمضيًا جدًا بحيث يتم قمع اختزال أكسيد المنغنيز.

الفوائد العملية لعقد تلك النافذة ذات شقين. يتحسن استخلاص المنغنيز مقارنة بالخبث الأكثر حمضية، والخبث الذي يتم إنتاجه يحمل 25٪ إلى 30٪ من المنغنيز مع كمية مناسبة من CaO. هذا الخبث ليس تيارًا من النفايات: يمكن شحنه مرة أخرى إلى الفرن لصهر السيليكون والمنغنيز، حيث يحل محتواه من المنغنيز والجير محل كل من الخام والتدفق. كما أن إعادة استخدامه يوفر أيضًا الجير ويقلل من خطر تمييع الجير أثناء التخزين، لأنه يجب شراء كميات أقل من الجير الطازج وإبقائه جافًا.

حجم الشحنة المضافة له تأثير ثانٍ أقل وضوحًا. تعمل زيادة نسبة المواد الدقيقة في الشحنة على تحسين نفاذية الغاز من خلال الحمل، مما يساعد على تشغيل الفرن ونقل الحرارة في المنطقة العليا للفرن الكهربائي.

المذيبات-الممارسة الحرة والبيانات التاريخية

يعتمد صهر المنغنيز الحديدي عالي الكربون في الفرن الكهربائي خارج الصين إلى حد كبير على الطرق الحمضية، بما في ذلك الطريقة الخالية من المذيبات- والطريقة الأقل تدفقًا-، لأن تلك الأفران كانت يتم تغذيتها تاريخيًا بخام مستورد عالي الجودة-. في الخمسينيات من القرن الماضي، تم أيضًا استخدام المسار الحر للتدفق- محليًا، حيث تم صهر خام المنغنيز- الغني الذي يحتوي على 46% إلى 47% من المنغنيز وتحويله إلى منغنيز حديدي كربوني وتحليل 76% إلى 80% من المنغنيز، وفي الوقت نفسه إنتاج خبث غني بالمنجنيز-يحتوي على 35% إلى 40% منجنيز. توضح هذه الأرقام المقايضة-في قلب الصهر الحمضي: يمكن تحقيق منتج معدني عالي الجودة-، ولكن فقط من خلال تركيز حصة كبيرة من المنغنيز في خبث يجب بيعه أو إعادة معالجته.

وهذه المقايضة-هي السبب وراء اختلاط الممارسات الحديثة. عندما يكون الخام عالي الجودة، يكون الصهر الحمضي اقتصاديًا ويكون الخبث الغني بالمنجنيز - سوقًا جاهزًا. عندما يكون الخام هزيلًا، فإن حجم الخبث والمنجنيز الموجود فيه يفوق التوفير في التدفق، لذلك يتم استخدام طريقة المذيبات، أو طريقة الخبث الحمضي الضعيف كحل وسط بدلاً من ذلك. تعمل المصانع الصينية الآن بحصة كبيرة من خام المنغنيز الهزيل، ولهذا السبب تهيمن طريقة الخبث الحمضي الضعيف على ممارسات التشغيل الحالية.

معايير المنتج والقبول

يتم تداول المنغنيز الحديدي مقابل الدرجات التي يحددها نطاق الكربون الخاص بها، ويصنف GB/T 3795-2014 العائلة إلى مجموعات عالية الكربون، ومتوسطة الكربون، ومنخفضة الكربون، مع رموز الدرجات التي تجمع بين الحد الأدنى من رقم المنغنيز والحد الأقصى من رقم الكربون. وتغطي المواصفة الدولية ISO 5447:1980 للحديد المنغنيز المواصفات وشروط التسليم بنفس الطريقة. بالنسبة لشحنة الحديد والمنغنيز عالية الكربون، يجب أن يشمل فحص القبول المنغنيز والكربون والسيليكون والفوسفور والكبريت، مع إيلاء اهتمام خاص للفوسفور لأنه يرتبط بالكامل تقريبًا بالمعدن ويصعب إزالته في اتجاه مجرى النهر. جزء الحجم هو نقطة القبول الثانية، حيث أن خطوة التكسير والغربلة التي تتبع الصب تحدد كلاً من سلوك الشحن في فرن صناعة الفولاذ وكمية الحجم الأصغر التي لا يمكن استخدامها.

الأسئلة المتداولة

Q:ما هي الطريقة-التي لا تحتوي على مذيبات لصهر المنغنيز الحديدي عالي الكربون؟
ج: طريق صهر يتم فيه إضافة القليل من الجير أو الحجر الجيري إلى الشحنة أو عدم إضافتها على الإطلاق، مما ينتج عنه خبث أكثر حمضية مقابل عبء تدفق أصغر وخبث أقل لكل طن من السبائك.

Q:ما هي قاعدية الخبث التي تستهدفها طريقة الخبث الحمضي الضعيف؟
ج: بين 0.6 و0.8، معبرًا عنه بـ m(CaO)/m(SiO2) أو m(CaO plus MgO)/m(SiO2).

Q:ماذا يحدث للخبث الناتج عن هذا الطريق؟
ج: إنه يحمل 25% إلى 30% من المنغنيز ويمكن شحنه مرة أخرى إلى الفرن لصهر السيليكون والمنغنيز، مما يؤدي إلى إزاحة كل من الخام والتدفق.

Q:ما النتائج التاريخية التي تم الحصول عليها باستخدام طريقة التدفق الحر-؟
ج: يؤدي صهر خام المنغنيز الذي يحتوي على 46% إلى 47% من المنغنيز إلى إنتاج منغنيز الحديد الكربوني الذي يحلل 76% إلى 80% من المنغنيز مع خبث غني بالمنغنيز -يحتوي على 35% إلى 40% من المنغنيز.

Q:لماذا لا تزال طريقة المذيبات مستخدمة في بعض النباتات؟
ج: نظرًا لأن خام المنغنيز الخالي من الدهون ينتج حجم خبث وخسارة منجنيز تفوق المدخرات في التدفق، فإن الممارسة الأساسية أو الحمضية الضعيفة تعطي اقتصاديات أفضل بشكل عام.

Q:ما هو المعيار الذي يحكم درجات المنغنيز الحديدي عالية الكربون؟
ج: يصنف GB/T 3795-2014 المنغنيز الحديدي حسب نطاق الكربون إلى مجموعات عالية ومتوسطة ومنخفضة الكربون؛ يغطي معيار ISO 5447:1980 شروط التسليم دوليًا.