Upotreba feromangana s visokim udjelom ugljika u proizvodnji čelika, ljevaonica i legura

Što je feromangan s visokim udjelom ugljika

Feromangan s visokim udjelom ugljika pripada obitelji feromangana, skupini legura željeza-mangana u kojima su željezo i mangan dvije glavne komponente. Član te obitelji s visokim udjelom ugljika definiran je sadržajem ugljika, koji pada između 2,0 posto i 8,0 posto. Sadržaj mangana u komercijalnim klasama je odgovarajuće visok, obično 65 posto do 80 posto, a upravo ova kombinacija velikog rezervoara mangana s relativno niskom cijenom po jedinici mangana čini leguru tako širokom uporabom.

Budući da je ugljik visok, legura nije namijenjena za završno obrezivanje tijesnih karbonskih specifikacija. Njegova vrijednost leži na drugom mjestu: lako se otapa u tekućem čeliku, snažno reagira s otopljenim kisikom i sumporom, a to čini po cijeni daleko nižoj od cijene rafiniranih niskougljičnih stupnjeva. Ta tri svojstva odgovaraju gotovo svakoj primjeni opisanoj u nastavku.

Upotreba jedan: Deoksidacija i odsumporavanje u proizvodnji čelika

Industrija čelika je najveći potrošač feromangana s visokim udjelom ugljika. Rastaljeni čelik uvijek sadrži otopljeni kisik i sumpor koji se moraju ukloniti prije lijevanja, a oba se tretiraju istim dodatkom. Mangan ima snažan afinitet za oba elementa, tako da dodavanje feromangana u mlaz za točenje ili lonac istovremeno snižava razinu kisika i smanjuje sumpor.

Deoksidacija je korak koji odlučuje koliko će legiranih dodataka zapravo ostati u čeliku umjesto da se izgubi kao oksid. Dobro dezoksidirana kupka daje veći i predvidljiviji oporavak mangana i drugih legirajućih elemenata, te smanjuje volumen oksidnih inkluzija koje bi inače bile zarobljene u lijevanom proizvodu. Odsumporavanje je važno iz drugog razloga: sumpor potiče vruću kratkoću i stvaranje izduženih sulfidnih inkluzija koje oštećuju duktilnost i završnu obradu površine, osobito u valjanim i kovanim proizvodima.

Trošak je odlučujuća praktična točka. Učinkovita deoksidacija se u načelu može postići sa skupljim dodacima, ali feromangan pruža i deoksidaciju i zahtjev za legiranjem mangana u jednom jeftinom materijalu. Zbog toga se opisuje kao ekonomičan dezoksidant u pogonima za proizvodnju čelika i zašto ostaje prvi izbor za zagrijavanje ugljika i legiranih konstrukcijskih čelika.

Upotreba dva: cijepljenje i nodularizacija u lijevanom željezu

U ljevaonici se feromangan koristi kao inokulant iu proizvodnji nodularnog lijeva, gdje je njegov učinak na stvaranje grafita glavna prednost.

Spriječava stvaranje karbida:dodatak se suprotstavlja stvaranju tvrdih, lomljivih karbida koji otežavaju obradu i smanjuju udarnu žilavost.

Potiče taloženje grafita:potičući ugljik da izađe iz otopine kao grafit, legura skraćuje vrijeme nodularizacije ili sferoidizacije potrebno za postizanje ciljne mikrostrukture.

Poboljšava čistoću taline:smanjuje volumen i modificira oblik nečistoća suspendiranih u rastaljenom željezu, što podiže ukupnu kvalitetu odljevka.

Poboljšava mehaničke performanse:kombinacija čišće taline i boljeg oblika grafita podiže čvrstoću i duktilnost u gotovom željezu.

Štiti peć:smanjenje začepljenja mlaznice peći za taljenje održava slobodni protok metala i produljuje radni vijek obloge peći i sklopa mlaznice.

Upotreba tri: Reducirajuće sredstvo za feroleure s niskim udjelom ugljika

Feromangan s visokim udjelom ugljika i legure-bogate manganom također djeluju kao redukcijski agensi unutar same industrije ferolegura. Koriste se za proizvodnju ferolegura s niskim udjelom ugljika, gdje legura mangana koja-sadrži ugljik osigurava i jedinice mangana i redukcijsku snagu potrebnu za pokretanje reakcije. Ova interna upotreba povezuje dva kraja lanca mangana: materijal s visokim udjelom ugljika proizveden u peći s potopljenim lukom postaje sirovina za rafinirane proizvode s niskim udjelom ugljika koji se koriste u nehrđajućem i drugim vrstama čelika s niskim udjelom ugljika.

Druge industrijske namjene

Prerada minerala:feromanganov prah služi kao faza suspenzije u separaciji gustog medija, gdje se njegova visoka gustoća koristi za plutanje i potapanje frakcija rude.

Zavarivanje i proizvodnja elektroda:prah se koristi u formulacijama premaza elektroda, gdje doprinosi manganu metalu zavara i pomaže stabilizirati luk.

Elektroindustrija:mangan dobiven iz legure koristi se u pripremi mangana visoke čistoće za poluvodičke i elektronske primjene.

Kemijska industrija:legura je sirovina za proizvodnju kemikalija i spojeva-na bazi mangana.

Opća uporaba u ljevaonicama i ferolegurama:kao nosač mangana gdje god je potreban niski trošak i visok dodatak mangana.

Uzete zajedno, te upotrebe objašnjavaju zašto potražnja za feromanganom s visokim udjelom ugljika prati i proizvodnju čelika i aktivnost ljevaonice: to nije legura za jednu-primjenu, već standardni masovni dodatak mangana u nekoliko industrija odjednom.

Često postavljana pitanja

P: Koji sadržaj ugljika definira feromangan s visokim udjelom ugljika?
Feromangan s visokim udjelom ugljika definiran je udjelom ugljika između 2,0 posto i 8,0 posto, s manganom kao glavnim legirajućim elementom i željezom kao ravnotežom.

P: Koje su glavne namjene feromangana s visokim udjelom ugljika?
Tri glavne namjene su dezoksidacija i odsumporavanje u proizvodnji čelika, inokulacija i nodularizacija u proizvodnji lijevanog željeza i upotreba kao redukcijskog sredstva u proizvodnji ferolegura s niskim udjelom ugljika.

P: Zašto je odabran feromangan umjesto čistijeg deoksidansa?
Budući da uklanja kisik i sumpor, a istovremeno opskrbljuje manganom koji je potreban većini čelika, tako da jedan jeftini dodatak obavlja posao dva. Ta kombinacija je ono što održava niske troškove deoksidacije po toni čelika.

P: Kako feromangan pomaže kvaliteti lijevanog željeza?
Odvraća stvaranje karbida, potiče taloženje grafita, skraćuje vrijeme nodularizacije i smanjuje količinu i štetni oblik nečistoća u rastaljenom željezu, a sve to poboljšava lijevanje.

P: Koristi li se feromangan izvan čelika i ljevaonica?
Da. Prah koji-sadrži mangan koristi se u odvajanju gustog medija i u premazima elektroda za zavarivanje, a legura je također sirovina za mangan visoke čistoće i manganove kemikalije.

P: Može li se feromangan s visokim udjelom ugljika koristiti za čelike s niskim udjelom ugljika?
Ne kao konačni dodatak, jer bi povećao sadržaj ugljika. Umjesto toga koristi se ranije u procesu ili kao sirovina za proizvodnju ferolegura s niskim udjelom ugljika koje se dodaju na kraju zagrijavanja.