De què es fa el ferromanganès
El ferromanganès és un aliatge mestre de manganès i ferro i és la principal manera d'introduir manganès a l'acer. Està fet a partir de mineral de manganès, un reductor de carboni i flux, amb el ferro procedent del propi mineral i de la càrrega del forn. El mineral de manganès s'extreu a diverses regions, i el grau del mineral decideix quina ruta del procés és econòmica: el mineral de grau-alt es pot fondre directament, mentre que els fins de grau mitjà i{3}}de grau mitjà es sintereixen o briqueten primer perquè es puguin carregar sense sortir del forn.
El reductor és normalment coc, de vegades barrejat amb carbó o carbó vegetal on el cost local i la reactivitat ho fan atractiu. La pedra calcària i la dolomita s'afegeixen com a flux per controlar la basicitat de l'escòria, que al seu torn controla la quantitat de manganès que es perd a l'escòria. Aquesta pèrdua és el nombre econòmic més important en la producció de ferromanganès, perquè el mineral és el cost dominant.
Composició i designacions de grau
El ferromanganès es defineix per dos nombres: el contingut de manganès i el contingut màxim de carboni. En el sistema xinès cobert per GB/T 3795, la designació inclou tots dos, per exemple FeMn78C8.0 per a un grau de carboni alt-a aproximadament un 75,0-82,0% de manganès amb carboni a un 8,0% màxim, FeMn68C7.0 per aproximadament un 65,0-72,0% de carboni, i FeMn68C7,0% amb un màxim de 65,0-72,0% de manganès i un 72,0% de manganès màxim per a un grau refinat a aproximadament un 80,0-87,0% de manganès amb carboni al 0,7% màxim. Val la pena recordar el patró: el nombre després de FeMn és la banda de manganès i el nombre després de la C és el sostre de carboni.
| Designació | Banda de manganès | Sostre de carboni | Rol típic |
|---|---|---|---|
| FeMn78C8.0 | 75.0-82.0 % | 8,0 % màx | Desoxidació i aliatge d'acer a granel |
| FeMn68C7.0 | 65.0-72.0 % | 7,0 % màx | Fabricació general d'acer on el carboni és lliure |
| FeMn84C0.7 | 80.0-87.0 % | 0,7 % màx | Qualitats d'acers d'aliatge i de carboni baix- |
Els límits de silici, fòsfor i sofre varien segons el grau, i els contractes d'exportació sovint els endurin més enllà del valor predeterminat estàndard. La norma ISO 5446 cobreix les especificacions del ferromanganès i les condicions de lliurament en el comerç internacional, i ASTM A99 és l'especificació americana corresponent, de manera que un certificat hauria d'indicar amb quin document es certifiquen les xifres.
Alt carboni, carboni mitjà i baix en carboni
El ferromanganès d'alt-carboni transporta aproximadament un 6-8 % de carboni i es produeix en grans forns d'arc submergit o alts forns. Els graus de carboni mitjà, generalment al voltant de l'1-2% de carboni, i els graus de carboni baix-al voltant del 0,5-0,7% de carboni i per sota, s'obtenen mitjançant el refinament de metalls amb alt contingut de carboni, normalment per bufat d'oxigen en un convertidor, amb reducció silicotèrmica utilitzada en algunes rutes. El refinament costa energia i rendiment, i és per això que el ferromanganès baix en carboni es ven amb una prima substancial respecte al grau alt en carboni.
Per què els fabricants d'acer l'afegeixen
El manganès fa tres treballs alhora. Desoxida la fosa, es combina amb el sofre per formar sulfur de manganès i així redueix la bretxa calenta, i reforça la ferrita per solució sòlida. Els acers al carboni ordinaris contenen unes quantes dècimes d'un per cent a aproximadament un 1,5% de manganès, depenent del grau i el gruix de la secció, mentre que els inoxidables austenítics i els graus resistents al desgast-porten molt més. A les foses, el ferromanganès també s'utilitza per a la correcció del manganès en ferro colat.
Manipulació, dimensionament i controls de qualitat
El ferromanganès es subministra en trossos, normalment fins de 10-50 mm, 10-100 mm o 0-10 mm, envasats en bosses jumbo de 1.000 kg, bidons o a granel. Com que el mineral de manganès i l'aliatge acabat mantenen la humitat, la xifra d'humitat del certificat és important tant per a la liquidació del pes com per al comportament de la fosa. El mostreig segueix la sèrie ISO 4552 per a ferroaliatges, i el certificat de lot ha d'indicar la designació, la química, el rang de mida, la humitat i el número de lot perquè es pugui resoldre una discrepància amb la mostra retinguda.
Preguntes freqüents
Q:Quins elements formen el ferromanganès?
R: El manganès i el ferro són els components principals, amb el carboni com a impuresa definidora i quantitats més petites de silici, fòsfor i sofre controlades pel grau.
Q:Quant manganès hi ha al ferromanganès?
R: Els graus-alts de carboni oscil·len entre un 65% i un 82% de manganès, i els graus-de carboni refinats es subministren aproximadament entre un 80 i un 87% de manganès. La banda exacta depèn de la designació.
Q:Per què el ferromanganès baix-carboni és molt més car?
R: Perquè es produeix per refinar metalls amb alt-carboni en lloc d'un sol pas de fosa. L'operació addicional del forn o del convertidor redueix el rendiment i consumeix energia addicional.
Q:El metall de manganès pot substituir el ferromanganès?
R: Només on són essencials molt poc carboni i fòsfor, per exemple en aliatges d'alumini o acers especials. Per a la fabricació d'acer ordinària, el ferromanganès és l'opció econòmica.
Q:Quina mida de tall és millor per afegir cullerots?
R: 10-50 mm és estàndard perquè es dissol amb prou rapidesa per al tractament amb cullera i alhora és fàcil de carregar i pesar. Les multes solen consumir-se mitjançant briquetatge o injecció.
Q:Què ha de comprovar un comprador a l'arribada?
R: Pes respecte al certificat, distribució de la mida amb el contracte, humitat i la química del lot amb la mostra retinguda i l'especificació anomenada a la comanda.