Zašto se feromangan s visokim udjelom ugljika puni kod taljenja u električnim pećima
Feromangan s visokim udjelom ugljika standardni je nosač mangana za električne peći i konvertorsku proizvodnju čelika gdje god je potreban mangan u kombinaciji s ugljikom. Njegov sadržaj mangana je visok, sadržaj ugljika namjerno je zadržan iz procesa redukcije i lako se topi, što ga čini pogodnim za deoksidaciju i legiranje u jednom dodatku. U praksi električnih peći obavlja četiri različite dužnosti koje se obično traže u isto vrijeme: uklanja kisik, opskrbljuje manganom, prilagođava sastav legure i poboljšava ponašanje punjenja pri taljenju.
Dezoksidacija čelične kupke
Mangan ima umjereni afinitet prema kisiku i stoga djeluje kao deoksidans. Budući da je manganov oksid manje stabilan na temperaturama proizvodnje čelika od oksida silicija i aluminija, feromangan se obično koristi zajedno sa silicijem ili aluminijem, a ne sam; kombinacija proizvodi tekuću mangan silikatnu trosku koja lako pluta i može se ukloniti prije lijevanja. Dodavanje feromangana u ispravnoj fazi zagrijavanja stoga smanjuje sadržaj otopljenog kisika, poboljšava čistoću čelika i smanjuje količinu oksida zadržanog u troski.
Redoslijed je važan. Dodatak učinjen prije jačih dezoksidansa uvelike se gubi jer se mangan koji ulazi u kupku-bogatu kisikom troši kao oksid i ničim ne doprinosi konačnoj specifikaciji mangana. Dodavanje nakon silicija i aluminija daje mnogo veći oporavak i predvidljiviju analizu.
Dobava mangana i popravljanje specifikacije legure
Mangan je specificiran u gotovo svim konstrukcijskim i-čelicima za tlačne posude, obično između 0,30% i 1,60%, ovisno o stupnju, i to je osnovni legirajući element u manganskim čelicima. Feromangan s visokim udjelom ugljika daje taj mangan iz jednog gustog punjenja i otapa se bez hladnih točaka koje mogu pratiti lagane dodatke otpada. Iskorištenje ovisi o sadržaju kisika u kupki u trenutku dodavanja, bazičnosti troske i temperaturi točenja; budući da se ne može pretpostaviti, konačni sadržaj mangana treba potvrditi analizom kupke i korigirati prije točenja.
Podešavanje ravnoteže ugljika, mangana i željeza
Budući da feromangan s visokim udjelom ugljika nosi ugljik, to je također prikladan način za postizanje specifikacije ugljika u stupnjevima gdje je ugljik legirajući element, a ne nečistoća. Učinak se prilagođava punjenom količinom i vremenom punjenja: dodavanjem mangana rano tijekom zagrijavanja gubi se više ugljika zbog oksidacije, dok ga kasno dodavanje zadržava više. Operater tako može fleksibilno prilagoditi sadržaj željeza, mangana i ugljika kako bi zadovoljio različite recepte za legure iz iste peći i često može izbjeći kupnju zasebnog nosača s niskim-ugljikom.
Ograničenje je da se feromangan s visokim udjelom ugljika ne može koristiti tamo gdje je specifikacija ugljika vrlo niska. Za te je stupnjeve potreban rafinirani metalni feromangan ili mangan, a izbor nosača diktira maksimalni ugljik koji toplina može prihvatiti nakon što se uzme ugljik prikupljen iz otpada, elektroda i troske.
Poboljšanje taljivosti i učinkovitosti taljenja
Dodaci feromangana također poboljšavaju ponašanje šarže pri taljenju. Njegovo talište znatno je niže nego kod čistog mangana ili smjesa željezo-mangan oksida, a njegova prisutnost povećava fluidnost kupke, pomažući otapanje šarže i pospješujući odvajanje troske-metala. Praktični rezultat je kraće vrijeme rafiniranja, manji rizik od unošenja neotopljenih dodataka u kalup i dosljednije temperature točenja. Bazičnost troske treba održavati u rasponu koji održava trosku tekućom, jer pretjerano viskozna troska zadržava manganov oksid i smanjuje iskorištenje mangana.
| Oznaka razreda | Mn | C | Si | P |
|---|---|---|---|---|
| FeMn78C8.0 | 76-80% | 8,0% maks | 1,5% maks | 0,20% maks |
| FeMn75C7.5 | 73-77% | 7,5% maks | 1,5% maks | 0,20% maks |
| FeMn73C7.0 | 71-75% | 7,0% maks | 2,0% maks | 0,25% maks |
Klase su navedene s oznakama mangana i ugljika koje se koriste u GB/T 3795 za feromangan. Komercijalne serije treba provjeriti prema potvrdi dobavljača, jer silicij, fosfor i udio veličine variraju od proizvođača do proizvođača i sve tri utječu na otapanje i oporavak.
FAQ
P: Zašto se feromangan s visokim udjelom ugljika opisuje kao deoksidans?
Budući da se mangan spaja s otopljenim kisikom i stvara manganov oksid, koji ulazi u tekuću trosku koja se može isplivati. Koristi se zajedno sa silicijem ili aluminijem kako bi troska bila dovoljno tekuća da se lako uklanja.
P: Kada ga treba dodati u peć?
Nakon jačih deoksidansa, ne prije. Mangan dodan u kupku-bogatu kisikom uglavnom se troši kao oksid i malo doprinosi konačnom sadržaju mangana.
P: Može li feromangan s visokim udjelom ugljika popraviti specifikaciju ugljika?
Da, u razredima gdje je ugljik legirajući element. Doprinos ugljika kontrolira se težinom punjenja i vremenom dodavanja, budući da se ranim dodavanjem gubi više ugljika zbog oksidacije.
P: Koje vrste ne mogu koristiti nosač s visokim udjelom ugljika?
Vrste s vrlo niskim ograničenjima ugljika. Ta toplina zahtijeva rafinirani feromangan ili metalni mangan, odabran prema maksimalnom ugljiku koji toplina može prihvatiti.
P: Što ograničava oporavak mangana?
Kisik u kupki u trenutku dodavanja, bazičnost troske, viskoznost troske i temperatura točenja. Oporavak treba potvrditi analizom, a ne pretpostaviti.
P: Je li udio veličine važan?
Da. Fini materijal se brzo otapa, ali se lako gubi u trosku ili prašinu, dok se vrlo grube grudice otapaju sporo i postoji opasnost da ostanu neotopljene pri točenju.
