ما هو مصنوع من المنغنيز الحديدي
المنغنيز الحديدي هو سبيكة رئيسية من المنغنيز والحديد وهي الطريقة الرئيسية لإدخال المنغنيز في الفولاذ. إنه مصنوع من خام المنغنيز، وهو مادة مختزلة وتدفق الكربون، ويأتي الحديد من الخام نفسه ومن شحنة الفرن. يتم استخراج خام المنغنيز في العديد من المناطق، ويحدد درجة الخام مسار العملية الاقتصادي: يمكن صهر الخام عالي الجودة-مباشرة، بينما يتم تلبيد الدقائق المتوسطة والمنخفضة-أو قولبتها أولاً بحيث يمكن شحنها دون نفخها خارج الفرن.
عادةً ما تكون مادة الاختزال عبارة عن فحم الكوك، ويتم خلطها أحيانًا بالفحم أو الفحم النباتي حيث تجعل التكلفة المحلية والتفاعلية ذلك جذابًا. تتم إضافة الحجر الجيري والدولوميت كتدفق للتحكم في قاعدية الخبث، والتي بدورها تتحكم في كمية المنغنيز المفقودة في الخبث. وهذه الخسارة هي الرقم الاقتصادي الأكثر أهمية في إنتاج الحديد والمنغنيز، لأن الخام هو التكلفة المهيمنة.
تكوين وتسميات الصف
يتم تعريف المنغنيز الحديدي برقمين: محتوى المنغنيز والحد الأقصى لمحتوى الكربون. في النظام الصيني المشمول بـ GB/T 3795، يحمل التعيين كليهما، على سبيل المثال FeMn78C8.0 لدرجة الكربون العالية-بنسبة 75.0-82.0% تقريبًا من المنغنيز مع الكربون بنسبة 8.0% كحد أقصى، FeMn68C7.0 لحوالي 65.0-72.0% منجنيز مع الكربون بنسبة 7.0% كحد أقصى، وFeMn84C0.7 للدرجة المكررة عند ما يقرب من 80.0-87.0% منجنيز مع الكربون بنسبة 0.7% كحد أقصى. النمط يستحق التذكر: الرقم بعد FeMn هو نطاق المنغنيز، والرقم بعد C هو سقف الكربون.
| تعيين | فرقة المنغنيز | سقف الكربون | دور نموذجي |
|---|---|---|---|
| FeMn78C8.0 | 75.0-82.0 % | 8.0% كحد أقصى | إزالة الأكسدة الصلب السائبة وسبائك |
| FeMn68C7.0 | 65.0-72.0 % | 7.0% كحد أقصى | صناعة الصلب العامة حيث يكون الكربون خاليًا |
| FeMn84C0.7 | 80.0-87.0 % | 0.7% كحد أقصى | درجات منخفضة من الكربون-وسبائك الفولاذ |
وتختلف حدود السيليكون والفوسفور والكبريت باختلاف الدرجة، وكثيرًا ما تشددها عقود التصدير بما يتجاوز الحدود الافتراضية القياسية. يغطي ISO 5446 مواصفات الحديد والمنغنيز وشروط التسليم في التجارة الدولية، وASTM A99 هي المواصفات الأمريكية المقابلة، لذا يجب أن توضح الشهادة الوثيقة التي تم اعتماد الأرقام وفقًا لها.
نسبة عالية من الكربون، ومتوسطة الكربون، ومنخفضة الكربون
يحمل المنغنيز الحديدي عالي الكربون ما يقرب من 6-8% من الكربون ويتم إنتاجه في أفران القوس المغمور الكبيرة أو الأفران العالية. درجات الكربون المتوسطة-، عمومًا حوالي 1-2% كربون، ودرجات الكربون المنخفضة-عند حوالي 0.5-0.7 % كربون وأقل يتم تصنيعها عن طريق تكرير المعدن عالي الكربون، عادة عن طريق نفخ الأكسجين في محول، مع استخدام اختزال سيليكاتوري في بعض الطرق. إن عملية التكرير تكلف الطاقة والعائد، ولهذا السبب يتم بيع المنغنيز الحديدي منخفض الكربون بعلاوة كبيرة مقارنة بالدرجة العالية الكربون.
لماذا يضيفه صانعو الصلب
يقوم المنغنيز بثلاث وظائف في وقت واحد. فهو يزيل الأكسدة من المصهور، ويتحد مع الكبريت لتكوين كبريتيد المنغنيز وبالتالي يقلل من القصر الساخن، ويقوي الفريت بمحلول صلب. يحتوي الفولاذ الكربوني العادي على بضعة أعشار في المائة إلى حوالي 1.5% من المنغنيز اعتمادًا على الدرجة وسمك القسم، في حين أن الدرجات المقاومة للصدأ والتآكل -تحمل أكثر من ذلك بكثير. في المسابك، يستخدم المنغنيز الحديدي أيضًا لتصحيح المنغنيز في الحديد الزهر.
المناولة والتحجيم والتحقق من الجودة
يتم توفير المنغنيز الحديدي على شكل كتل، عادة 10-50 مم، 10-100 مم أو 0-10 مم، ومعبأة في أكياس كبيرة الحجم سعة 1000 كجم، أو براميل أو سائبة. نظرًا لأن خام المنغنيز والسبائك النهائية يحتفظان بالرطوبة، فإن رقم الرطوبة الموجود في الشهادة مهم لتسوية الوزن وكذلك لسلوك الذوبان. يتبع أخذ العينات سلسلة ISO 4552 للسبائك الحديدية، ويجب أن توضح شهادة الدفعة التعيين والكيمياء ونطاق الحجم والرطوبة ورقم الدفعة بحيث يمكن حل التناقض مقابل العينة المحتجزة.
الأسئلة المتداولة
Q:ما هي العناصر التي تشكل الحديد المنغنيز؟
ج: المنغنيز والحديد هما المكونات الرئيسية، مع الكربون باعتباره الشوائب المحددة وكميات أصغر من السيليكون والفوسفور والكبريت التي يتم التحكم فيها بواسطة الدرجة.
Q:كم هو هناك في المنغنيز الحديدي؟
ج: درجات الكربون العالية-تتراوح من حوالي 65% إلى حوالي 82% منجنيز، ويتم توفير درجات الكربون المنخفضة-المكررة بحوالي 80-87% منجنيز. النطاق الدقيق يعتمد على التعيين.
Q:لماذا يعتبر-المنغنيز الحديدي منخفض الكربون أكثر تكلفة بكثير؟
ج: لأنه يتم إنتاجه عن طريق تكرير المعدن عالي الكربون-بدلاً من خطوة صهر واحدة. يؤدي تشغيل الفرن أو المحول الإضافي إلى تقليل الإنتاج واستهلاك طاقة إضافية.
Q:هل يمكن أن يحل معدن المنغنيز محل المنغنيز الحديدي؟
ج: فقط عندما تكون نسبة الكربون والفوسفور منخفضة جدًا ضرورية، على سبيل المثال في سبائك الألومنيوم أو الفولاذ الخاص. بالنسبة لصناعة الصلب العادية، يعتبر المنغنيز الحديدي هو الخيار الاقتصادي.
Q:ما هو حجم القطع الأفضل لإضافات المغرفة؟
ج: 10-50 ملم هو المعيار لأنه يذوب بسرعة كافية لمعالجة المغرفة مع سهولة الشحن والوزن. وعادة ما يتم استهلاك الغرامات عن طريق القولبة أو الحقن بدلا من ذلك.
Q:ما الذي يجب على المشتري التحقق منه عند الوصول؟
ج: الوزن مقابل الشهادة، وتوزيع الحجم مقابل العقد، والرطوبة، وكيمياء الدفعة مقابل العينة المحتجزة والمواصفات المذكورة في الطلب.