Què és el ferro manganès baix-carboni?
Ferromanganès baix-carboni, abreujat com a LC FeMn, és un aliatge de ferro-manganès en què el contingut de carboni es manté deliberadament per sota del 0,5 per cent. Els graus comercials contenen normalment entre un 78 i un 88 per cent de manganès, amb el saldo de ferro i petites quantitats de silici, fòsfor i sofre. Com que introdueix manganès sense augmentar el carboni, LC FeMn és el transportador de manganès preferit per a acers inoxidables, acers aliats i acers de baix-carboni on el control del carboni és fonamental. Millora la resistència, la duresa i la resistència al desgast alhora que preserva la ductilitat i la soldabilitat de l'acer acabat.
Preparació de matèries primeres i matèries primeres
La producció de LC FeMn comença amb materials d'alimentació rics en manganès-. El mineral de manganès que conté entre un 30 i un 50 per cent de manganès, el mineral de manganès sinteritzat i els concentrats de manganès beneficiats són les principals fonts de manganès. El mineral es tritura, es barreja i es criba a una mida uniforme perquè la càrrega reaccioni uniformement al forn. S'afegeix calç o dolomita com a flux per formar una escòria bàsica, que protegeix l'aliatge de la re-oxidació i ajuda a eliminar el fòsfor i el sofre. L'agent reductor és un aliatge de silici-, ja sigui ferrosilici o siliconanganès, perquè el silici pot reduir l'òxid de manganès de l'escòria sense introduir carboni a l'aliatge final.
Principals vies de producció de LC FeMn
Refinació Silicotèrmica
El refinament silicotèrmic és la via més utilitzada per al ferromanganès baix-carboni. El mineral de manganès, el flux i un reductor-ric en silici es carreguen en un forn de refinament elèctric i es fonen a temperatures d'entre 1400 i 1500 graus centígrads. El silici del reductor reacciona amb l'òxid de manganès de l'escòria fosa, reduint-lo a manganès metàl·lic que informa al bany metàl·lic. Com que el reductor conté poc o gens de carboni, l'aliatge produït per aquesta via té un contingut de carboni naturalment baix. El procés es realitza per etapes, amb un segon pas d'escòria per recuperar el manganès residual de la primera escòria i tensar la composició final.
Refinació de descarburació
La segona ruta comença a partir d'una fosa de manganès de carboni més alt-, normalment ferromanganès de carboni mitjà- o una barreja de ferromanganès d'alt-carboni amb mineral de manganès, i elimina el carboni bufant oxigen o mitjançant la descarburació d'oxigen al buit. El carboni s'oxida a monòxid de carboni i surt del bany, reduint el contingut de carboni per sota del 0,5 per cent. Com que el manganès s'oxida més fàcilment que el ferro, el procés s'ha de controlar acuradament amb una escòria bàsica i una temperatura controlada per mantenir baixes les pèrdues de manganès. Aquesta ruta es veu afavorida quan els productors han de començar des de matèries primeres de carboni de baix cost-alt-i quan la infraestructura del forn ja existeix.
Paràmetres típics de composició i grau
| Paràmetre | Interval típic per als graus LC FeMn |
|---|---|
| Manganès | Del 78 al 88 per cent depenent de la nota |
| Carboni | 0,2 a 0,5 per cent màxim |
| Silici | 1,0 a 1,5 per cent màxim |
| Fòsfor | 0,10 a 0,30 per cent màxim |
| Sofre | 0,03 per cent màxim |
| Interval de mides típic | De 10 a 50 mm, de 10 a 100 mm o fraccions personalitzades |
Els límits exactes segueixen l'estàndard nacional o internacional aplicable i les especificacions del comprador. Els graus de manganès més elevats per sobre del 85 per cent de Mn requereixen una major qualitat perquè requereixen mineral de grau superior- i una pràctica d'escòria més acurada.
Control de qualitat i inspecció en la producció
La producció fiable de LC FeMn depèn del control a cada pas. Cada calor es pren una mostra després del refinat i s'analitza per a manganès, carboni, silici, fòsfor i sofre. A continuació, l'aliatge es col·loca en lingots o es granula, es tritura i es criba a l'interval de mida ordenat, i es comprova la distribució de la mida, la densitat a granel i la solidesa interna. S'emet un certificat d'anàlisi per a cada lot i normalment s'organitza una inspecció independent de tercers- abans de l'enviament per verificar la química i la mida del contracte.
Preguntes freqüents
Quin és el límit de carboni del ferro manganès de baix-carboni?
El ferromanganès de baix-carboni s'especifica generalment amb carboni en un 0,5 per cent o per sota, i molts graus premium es mantenen entre un 0,2 i un 0,4 per cent com a màxim.
Per què és important el baix contingut de carboni en la fabricació d'acer?
L'addició de manganès sense carboni permet als fabricants d'acer assolir els nivells objectiu de manganès tot mantenint el carboni dins de les especificacions, cosa que és essencial per als acers inoxidables, els graus de-bandes de carboni baixes i altres productes on l'excés de carboni podria provocar enduriment, fragilitat o rebuig.
Quines matèries primeres s'utilitzen per produir LC FeMn?
Les principals entrades són el mineral de manganès o la sinterització, el flux de calç i un reductor de silici-com ara el ferrosilici o el siliconanganès. Per a la ruta de descarburació, s'utilitza ferromanganès de carboni més alt-com a fosa inicial.
Quina diferència hi ha entre el refinament silicotèrmic i la descarburació d'oxigen?
El refinament silicotèrmic utilitza silici per reduir l'òxid de manganès i mai no introdueix carboni, mentre que la descarburació elimina el carboni d'una fosa existent amb oxigen o buit. Tots dos poden arribar al carboni per sota del 0,5 per cent, però es diferencien en matèria primera, tipus de forn i consum d'energia.
En quines mides es subministra LC FeMn?
Les mides de lliurament habituals són de 10 a 50 mm i de 10 a 100 mm, amb fraccions més fines i talls personalitzats disponibles per a cables tubulars o sistemes de càrrega específics.
Com es verifica la qualitat de LC FeMn?
La qualitat es verifica mitjançant una-anàlisi química per calor, un certificat d'anàlisi per a cada lot, un control de mida de partícules i una inspecció opcional de tercers-abans de l'enviament.