Нпо вторпромресурсы

Алан-э-Дейл       10.09.2022 г.

Металлотермический способ

Металлотермический способ позволяет получать фер­росплавы с очень низким содержанием углерода (<0,03%). Хотя в настоящее время чистые металлы с очень низким содержанием углерода могут быть полу­чены применением обработки в вакууме или электроли­за, однако в ряде случаев металлотермическое производ­ство более эффективно.

Промышленное значение имеют алюминотермическое производство металлического хрома, безуглеродистого ферротитана, феррованадия, феррониобия и силикотермическое или алюминосиликотермическое производство ферромолибдена и ферровольфрама и др.

Металлотермический процесс — периодический, плав­ка ведется в специальных горнах, футерованных огнеупорным материалом, а при использовании электропо­догрева шлака или в случае предварительного расплава части шихты печная ванна, в которой ведется плавка, делается сменной. Для уменьшения тепловых потерь, а значит, и снижения расхода восстановителя и повы­шения качества сплавов ведутся работы по осуществле­нию полунепрерывной или непрерывной внепечной плавки.

Важными преимуществами металлотермического способа производства ферросплавов являются низкие капитальные вложения на строительство новых цехов, от­сутствие сложного оборудования и возможность быстрого увеличения производства без больших дополнитель­ных затрат.

Экономический ракурс

Сразу советуем посмотреть видео – “Бизнес по существу. Ферросплавы и металлургия”

Современный рынок ферросплавов не отличается узким разбросом цен. Это обусловлено широким ассортиментом ведущих элементов в соединениях, которые и задают цифры прайс-листов. Поэтому, корректно указывать конкретную марку или сорт продукции, а не ограничиваться стандартным: сколько стоят ферросплавы. Вторым критерием ценообразования выступает объем приобретаемого сырья.

В среднем, на ферросплавы цена за кг веса колеблется от 18 до 1600 рублей. При этом существенные скачки наблюдаются даже для продукции одного вида. Тот же недорогой ферросилиций характеризуется вполне широким разбросом стоимости. В частности, марка ФС25 котируется эквивалентом 18 руб., тогда как на ФС75 ферросплав, цена за 1 кг достигает 68 руб.

Наиболее дорогими оказываются соединения на базе тугоплавких металлов. На подобные ферросплавы цена за тонну также определяется ведущим элементом. Примером могут служить расценки за кг в рублях на следующие соединения:

Самые популярные и востребованные виды ферросплавов, которые принимают, цена за 1 в рублях:

Ферромарганец ФМн-78 45 руб/кг
Ферромолибден ФМо-60 650 руб/кг
Феррованадий ФВд-50 450 руб/кг
Феррованадий ФВд-80 750 руб/кг
Ферровольфрам ФВ-70 1300 руб/кг
Феррониобий ФНб-60 1500 руб/кг

Таким образом, чтобы ориентироваться на рынке стоимости ферро соединений необходимо понимать шифр их наименования.

Применение в промышленности

Применение в металлургии

Марганец в виде ферромарганца применяется для раскисления стали при её плавке, то есть для удаления из неё кислорода. Кроме того, он связывает серу, что также улучшает свойства сталей. Введение до 12—13 % Mn в сталь (так называемая сталь Гадфильда), иногда в сочетании с другими легирующими металлами, сильно упрочняет сталь, делает её твёрдой и сопротивляющейся износу и ударам (т. н. «наклёп»). Такая сталь используется для изготовления шаровых мельниц, землеройных и камнедробильных машин, броневых элементов и т. д. В «зеркальный чугун» вводится до 20 % Mn.

В 1920—1940-х годах применение марганца позволяло выплавлять броневую сталь. В начале 1950-х годов в журнале «Сталь» возникла дискуссия по вопросу о возможности снижения содержания марганца в чугуне, и тем самым отказа от поддержки определённого содержания марганца в процессе мартеновской плавки, в которой вместе с В. И. Явойским и В. И. Баптизманским принял участие Е. И. Зарвин, который на основе производственных экспериментов показал нецелесообразность существовавшей технологии. Позже он показал возможность ведения мартеновского процесса на маломарганцовистом чугуне. С пуском ЗСМК началась разработка передела низкомарганцовистых чугунов в конвертерах.

Сплав 83 % Cu, 13 % Mn и 4 % Ni (манганин) обладает высоким электросопротивлением, мало изменяющимся с изменением температуры. Поэтому его применяют для изготовления реостатов и пр.

Марганец вводят в бронзы и латуни.

Применение в химии

Значительное количество диоксида марганца потребляется при производстве марганцево-цинковых гальванических элементов, MnO2 используется в таких элементах в качестве окислителя-деполяризатора.

Соединения марганца также широко используются как в тонком органическом синтезе (MnO2 и KMnO4 в качестве окислителей), так и промышленном органическом синтезе (компоненты катализаторов окисления углеводородов, например, в производстве терефталевой кислоты окислением p-ксилола, окисление парафинов в высшие жирные кислоты).

Арсенид марганца обладает гигантским магнитокалорическим эффектом, усиливающимся под давлением.

Теллурид марганца — перспективный термоэлектрический материал (термо-ЭДС 500 мкВ/К).

Виды ферросплавов

В настоящее время мировое производство ферросплавов составляет 16,5 миллиона тонн в год. Количество наименований исчисляется сотнями марок, что полностью соответствует потребностям производства всех видов стали (рядовых, специальных, конструкционных). Российская доля в мировом производстве составляет 12,7 %, лидирующие позиции занимают Китай, США, Япония. Ферросплав – это один из востребованных видов продукции, его производство является перспективным направлением развития промышленности.

Основные виды ферросплавов:

  • Ферросилиций.
  • Силикокальций.
  • Ферромарганец.
  • Феррохром (среднеуглеродистый, малоуглеродистый, безуглеродистый).
  • Силикохром.
  • Ферровольфрам.
  • Ферромолибден.
  • Феррованадий.
  • Ферротитан.
  • Ферробор.
  • Экзотермические сплавы.

Химические свойства

Стандартный окислительно-восстановительные потенциалы по отношению к водородному электроду 
Окисленнаяформа Восстановленнаяформа Среда E, В
Mn2+ Mn H+ −1,186
Mn3+ Mn2+ H+ +1,51
MnO2 Mn3+ H+ +0,95
MnO2 Mn2+ H+ +1,23
MnO2 Mn(OH)2 OH− −0,05
MnO42− MnO2 H+ +2,26
MnO42− MnO2 OH− +0,62
MnO4 MnO42− OH− +0,56
MnO4 H2MnO4 H+ +1,22
MnO4 MnO2 H+ +1,69
MnO4 MnO2 OH− +0,60
MnO4 Mn2+ H+ +1,51

Диаграмма Пурбе для марганца

Характерные степени окисления марганца: 0, +2, +3, +4, +6, +7 (степени окисления +1, +5 малохарактерны).

При окислении на воздухе пассивируется. Порошкообразный марганец сгорает в кислороде:

 Mn + O2 ⟶ MnO2

Марганец при нагревании разлагает воду, вытесняя водород:

 Mn + 2H2O →∘t Mn(OH)2 + H2

При этом слой образующегося гидроксида марганца замедляет реакцию.

Марганец поглощает водород, с повышением температуры его растворимость в марганце увеличивается. При температуре выше 1200 °C взаимодействует с азотом, образуя различные по составу нитриды.

Углерод реагирует с расплавленным марганцем, образуя карбиды Mn3C и другие. Образует также силициды, бориды, фосфиды.

С соляной и серной кислотами реагирует по уравнению

 Mn + 2H+ ⟶ Mn2+ + H2

С концентрированной серной кислотой реакция идёт по уравнению

 Mn + 2H2SO4 ⟶ MnSO4 + SO2↑ + 2H2O

С разбавленной азотной кислотой реакция идёт по уравнению

 3Mn + 8HNO3 ⟶ 3Mn(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2

В щелочном растворе марганец устойчив.

Марганец образует следующие оксиды: MnO, Mn2O3, MnO2, MnO3 (не выделен в свободном состоянии) и марганцевый ангидрид Mn2O7.

Mn2O7 в обычных условиях — жидкое маслянистое вещество тёмно-зелёного цвета, очень неустойчивое; в смеси с концентрированной серной кислотой воспламеняет органические вещества. При 90 °C Mn2O7 разлагается со взрывом. Наиболее устойчивы оксиды Mn2O3 и MnO2, а также комбинированный оксид Mn3O4 (2MnO·MnO2, или соль Mn2MnO4).

При сплавлении оксида марганца IV (пиролюзит) со щелочами в присутствии кислорода образуются манганаты:

 2MnO2 + 4KOH + O2 ⟶ 2K2MnO4 + 2H2

Раствор манганата имеет тёмно-зелёный цвет. При подкислении протекает реакция

 3K2MnO4 + 3H2SO4 ⟶ 3K2SO4 + 2HMnO4 + MnO(OH)2↓ + H2O

Раствор окрашивается в малиновый цвет из-за появления аниона MnO4−, и из него выпадает коричневый осадок оксида-гидроксида марганца (IV).

Марганцевая кислота очень сильная, но неустойчивая, её невозможно сконцентрировать более, чем до 20 %. Сама кислота и её соли (перманганаты) — сильные окислители. Например, перманганат калия в зависимости от pH раствора окисляет различные вещества, восстанавливаясь до соединений марганца разной степени окисления. В кислой среде — до соединений марганца (II), в нейтральной — до соединений марганца (IV), в сильно щелочной — до соединений марганца (VI).

При прокаливании перманганаты разлагаются с выделением кислорода (один из лабораторных способов получения чистого кислорода). Реакция идёт по уравнению (на примере перманганата калия)

 2KMnO4 →∘t K2MnO4 + MnO2 + O2

Под действием сильных окислителей ион Mn2+ переходит в ион MnO4−:

 2MnSO4 + 5PbO2 + 6HNO3 ⟶ 2HMnO4 + 2PbSO4 + 3Pb(NO3)2 + 2H2O

Эта реакция используется для качественного определения Mn2+ (см. в разделе «Определение методами химического анализа»).

При подщелачивании растворов солей Mn (II) из них выпадает осадок гидроксида марганца (II), быстро буреющий на воздухе в результате окисления. Подробное описание реакции см. в разделе «Определение методами химического анализа». В нейтральных или кислых водных растворах ион Mn2+ образует окрашенный в бледно-розовый цвет аквакомплекс [Mn(H2O)6]2+.

Соли MnCl3, Mn2(SO4)3 неустойчивы. Гидроксиды Mn(OH)2 и Mn(OH)3 имеют основный характер, MnO(OH)2 — амфотерный. Хлорид марганца (IV) MnCl4 очень неустойчив, разлагается при нагревании, чем пользуются для получения хлора:

 MnO2 + 4HCl ⟶ MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O

Нулевая степень окисления у марганца проявляется в соединениях с σ-донорными и π-акцепторными лигандами. Так, для марганца и известен карбонил состава Mn2(CO)10.

Известны и другие соединения марганца с σ-донорными и π-акцепторными лигандами (PF3, NO, N2, P(C5H5)3).

Производство ферросплавов

Чтобы получить ферросплав, требуется специальное сырье и оборудование – руда или концентрат с содержанием легирующих компонентов, шихтовые материалы и плавильные печи. Предприятия ферросплавов применяют различные технологии производства, в зависимости от требований к готовой продукции.

Но в любом случае процесс металлургической обработки подразумевает восстановление углеродом, кремнием или алюминием. Чаще всего применяют метод углетермического восстановления с помощью угольного и нефтяного кокса.

В зависимости от вида печи (открытые или закрытые) для загрузки шихтового материала используют колошник или специальные загрузочные приспособления, расположенные в своде, а именно:

  • Пространство, окружающее электроды;
  • Воронки, находящиеся в своде симметрично электродам;
  • Трубы.

Готовые сплавы выпускают из печи и отливают в слитки. Наш завод по производству ферросплавов внедряет инновации по сокращению отходов и увеличению энергоэффективности, что позволяет перерабатывать даже самую мелкую руду.

Производство по процессам


Эволюция мирового производства ферросплавов по процессам.

Ферросплавы обычно производят двумя способами: в доменной печи или в электродуговой печи . В течение 20 века производство доменных печей непрерывно сокращалось, тогда как производство электрической дуги все еще увеличивается. Сегодня ферромарганец все еще можно эффективно производить в доменной печи, но даже в этом случае все большее распространение получают электродуговые печи. Чаще всего ферросплавы производятся карботермическими реакциями , включающими восстановление оксидов углеродом (в виде кокса) в присутствии железа. Некоторые ферросплавы получают путем добавления элементов в расплавленный чугун.

Также возможно производить сомме ферросплавы с помощью процессов прямого восстановления . Например, процесс Круппа-Ренна используется в Японии для производства ферроникеля .

Производители ферросплавов в России

  • Косогорский МТЗ в Туле (ферромарганец);
  • Серовский завод, продукция (феррохром);
  • Братский завод, основная продукция (ферросилиций);
  • Рязанский завод, основная продукция (ферромолибден, феррованадий, ферровольфрам);
  • Тихвинский завод, продукция (феррохром);
  • Кузнецкий завод ферросплавов (ферросилиций);
  • Ключевский завод ферросплавов (ферробор, ферронобий, ферротитан и др.);
  • Челябинский АО “Ферросплав” (ферросилиций);
  • Кингисеппский завод (ферромарганец, силикомарганец);
  • Енисейский ферросплавный завод (в проекте);
  • Алапаевский металлургический завод  (ферромарганец).

Разливка и фракционирование ферромарганца

Электропечной ферромарганец, как и доменный, разливается на ленточных конвейерных машинах с чугунными изложницами. Температура сплава при разливке 1380—1340 °С, толщина слитка в изложнице 85 мм.

Эти же машины используются также для разливки силикомарганца и малофосфористого шлака. Качество ферромарганца по химическому составу соответствует требованиям ГОСТ 4755—80 (см. табл. 11.10).

Ферромарганец доставляется потребителям в кусках массой не более 20 кг или в дробленом виде. Дробленый ферромарганец изготавливают по классам крупности в соответствии с табл. 11.19.


При изготовлении ферромарганца в кусках количество мелочи, проходящей через сито с отверстиями 20×20 мм, не должно превышать 10 % массы партии — для высокоуглеродистого ферромарганца марок ФМн78; 20 % массы партии — для высокоуглеродистого ферромарганца марок ФМн70; 15 % массы партии — для низко- и среднеуглеродистого ферромарганца. Допускается наличие в парти и кусков более 20 кг в количестве, не превышающем 5 % массы партии.

Фракционирование ферросплавов на НЗФ осуществляется дробильно-сортировочным комплексом (ДСК), в состав которого входят: щековая дробилка фирмы «Киекеп», оснащенная приспособлением для регулирования выходной щели от 50 до 150 мм и обеспечивающая дробление металла без трения, вибрационный грохот фирмы «Беко», состоящий из короба в сборе с тремя съемными ситами, и питатель Р1-1211.

ДСК позволяет получать фракционирование ферросплава. Путем дробления слитков на дробилке и рассева дробленного сплава на грохоте, рассева сплава без предварительного дробления, рассева сплава без дробления с последующим дроблением только надрешеточного продукта и рассевом сплава на грохоте.

В зависимости от требуемого класса крупности готовой продукции на дробилке устанавливают определенную выходную щель, а на грохоте необходимые сита с размерами ячеек 80×80 мм, 70×70 мм, 50×50 мм, 20×20 мм, 10×10 мм и 5×5 мм.

Производительность ДСК составляет 120—150 тыс. т/год в зависимости от фракции.

В настоящее время на заводе внедрена прогрессивная технология разливки марганцевых ферросплавов в ячеистые мульды, а также освоено фракционирование сплавов так называемым методом усадочнотермического разрушения с последующим рассевом, что исключает стадию механического дробления.

Определение методами химического анализа

Марганец принадлежит к пятой аналитической группе катионов.

Специфические реакции, используемые в аналитической химии для обнаружения катионов Mn2+, следующие:

1. Едкие щёлочи с солями марганца (II) дают белый осадок гидроксида марганца (II):

 MnSO4 + 2KOH → Mn(OH)2↓ + K2SO4 
 Mn2+ + 2OH− → Mn(OH)2

Осадок на воздухе меняет цвет на бурый из-за окисления кислородом воздуха.

Выполнение реакции. К двум каплям раствора соли марганца добавляют две капли раствора щёлочи. Наблюдают изменение цвета осадка.

2. Пероксид водорода в присутствии щёлочи окисляет соли марганца (II) до тёмно-бурого соединения марганца (IV):

 MnSO4 + H2O2 + 2NaOH → MnO(OH)2↓ + Na2SO4 + H2O
 Mn2+ + H2O2 + 2OH− → MnO(OH)2↓ + H2O

Выполнение реакции. К двум каплям раствора соли марганца добавляют четыре капли раствора щёлочи и две капли раствора H2O2.

3. Диоксид свинца PbO2 в присутствии концентрированной азотной кислоты при нагревании окисляет Mn2+ до MnO4− с образованием марганцевой кислоты малинового цвета:

 2MnSO4 + 5PbO2 + 6HNO3 → 2HMnO4 + 2PbSO4↓ + 3Pb(NO3)2 + 2H2O
 2Mn2+ + 5PbO2 + 4H+ → 2MnO4− + 5Pb2+ + 2H2O

Эта реакция даёт отрицательный результат в присутствии восстановителей, например хлороводородной кислоты и её солей, так как они взаимодействуют с диоксидом свинца, а также с образовавшейся марганцевой кислотой. При больших количествах марганца провести эту реакцию не удаётся, так как избыток ионов Mn2+ восстанавливает образующуюся марганцевую кислоту HMnO4 до MnO(OH)2, и вместо малиновой окраски появляется бурый осадок. Вместо диоксида свинца для окисления Mn2+ в MnO4− могут быть использованы другие окислители, например, персульфат аммония (NH4)2S2O8 в присутствии катализатора — ионов Ag+ или висмутат натрия NaBiO3:

 2MnSO4 + 5NaBiO3 + 16HNO3 → 2HMnO4 + 5Bi(NO3)+ NaNO3 + 2Na2SO4 + 7H2O

Выполнение реакции. В пробирку вносят стеклянным шпателем немного PbO2, а затем 5 капель концентрированной азотной кислоты HNO3 и нагревают смесь на кипящей водяной бане. В нагретую смесь добавляют 1 каплю раствора сульфата марганца II MnSO4 и снова нагревают 10—15 мин, встряхивая время от времени содержимое пробирки. Дают избытку диоксида свинца осесть и наблюдают малиновую окраску образовавшейся марганцевой кислоты.

При окислении висмутатом натрия реакцию проводят следующим образом. В пробирку помещают 1—2 капли раствора сульфата марганца (II) и 4 капли 6 н. HNO3, добавляют несколько крупинок висмутата натрия и встряхивают. Наблюдают появление малиновой окраски раствора.

4. Сульфид аммония (NH4)2S осаждает из раствора солей марганца сульфид марганца II, окрашенный в телесный цвет:

 MnSO+ (NH4)2S → MnS↓ + (NH4)2SO4
 Mn2+ + S2− → MnS↓

Осадок легко растворяется в разбавленных минеральных кислотах и даже в уксусной кислоте.

Выполнение реакции. В пробирку помещают 2 капли раствора соли марганца (II) и добавляют 2 капли раствора сульфида аммония.

ПРИМЕНЕНИЕ

Марганец широко используют в черной металлургии. Добавляют сплав железо марганец (ферромарганец). Доля марганца в нем равна 70-80%, углерода 0,5-7 %, остальная часть приходится на железо и посторонние примеси. Элемент №25 в сталеплавлении соединяет кислород и серу.
Используются смеси хром — марганец, вольфрам-марганец, кремний-марганец. В производстве стали марганцу альтернативной замены нет.

Химический элемент выполняет множество функций, в том числе рафинирует и раскисляет сталь. Широко используется технология цинк марганец. Растворимость Zn в магнии составляет 2 %, а прочность стали, в этом случае, возрастает до 40 %.
В доменной шахте марганец удаляет серный налет из чугуна. В технике применяются тройные сплавы манганины, куда входит марганец медь и никель. Материал характеризуется большим электро-сопротивлением на которое влияет не температура, а сила давления.

Используется для изготовления манометров. Настоящей ценностью для промышленности является сплав медь — марганец. Содержание марганца здесь 70 %, меди 30%. Его применяют для снижения вредных производственных шумов. В изготовлении взрыв-пакетов для праздничных мероприятий используют смесь, куда входят такие элементы, как магний марганец. Магний широко используется в самолетостроении.

Некоторые виды солей марганца, такие как KMnO4 нашли свое применение в медицинской отрасли. Перманганат калия относится к солям марганцовой кислоты. Имеет вид темно-фиолетовых кристаллов. Растворяется в водной среде, окрашивая её в фиолетовый цвет. Является сильным окислителем. Антисептик, обладает противомикробными свойствами. Марганец в воде легко окисляется, образуя плохо растворимый оксид марганца коричневого цвета. При соприкосновении с белком ткани формирует соединения с выраженными вяжущими качествами. В высоких концентрациях раствор марганца обладает раздражающим и прижигающим действием. Калий марганец используют для лечения некоторых заболеваний и для оказания первой помощи, а пузырек с кристаллами марганцовки находится в каждой аптечки.

Марганец полезен для человеческого здоровья. Участвует в формировании и развитии клеток центрально-нервной системы. Способствует усвоению витамина В1, меди и железа. Регулирует содержание сахара в крови. Задействуется в строительстве костной ткани.
Участвует в образовании жирных кислот. Улучшает рефлекторные способности, память, убирает нервное напряжение, раздражительность. Абсорбируясь в стенках кишечника марганец, витамины В, Е, фосфор, кальций усиливают этот процесс, влияет на организм и обменные процессы в целом.

Марганец (англ. Manganese) — Mn

Молекулярный вес 54,93 г/моль
Происхождение названия от немецкого Manganerz — марганцевая руда
IMA статус отклонен

Электротермическое производство ферросплавов

Электротермическое производство ферросплавов по роду применяемого восстановителя делится на два про­цесса: углевосстановительный, основанный на примене­нии в качестве восстановителя углеродистых материалов, и металлотермический, основанный на применении в ка­честве восстановителей кремния и алюминия и их сплавов.

По принципу работы электротермическое производст­во ферросплавов может быть непрерывным или периодическим. При непрерывном процессе производства ферросплавов шихту загружают в печь равномерно по мере ее проплавления; поэтому уровень шихты в печи почти по­стоянен. Сплав и шлак периодически выпускают из печи по мере их накопления на подине. Зоны металлургиче­ских реакций с высокими температурами (1400—2500° С) закрыты слоем твердой шихты и поэтому потери тепла и испарение (улет) восстановленных элементов значитель­но уменьшаются. Плавку непрерывным процессом с закрытым колошником можно производить как в открытой (без свода), так и в закрытой (со сводом) печи.

Периодическим процессом работают печи, предназна­ченные для получения рафинированных сплавов. При производстве ферросплавов периодическим процессом плавку ведут с открытым колошником. К этому типу процесса также относится плавка на блок. Периодическим процессом осуществляют производство ферросплавов продувкой в кислородном конверторе, вакуумной обра­боткой в твердом и жидком состоянии, получение азотированных сплавов и т. п.

В зависимости от удельного количества образующе­гося шлака процессы производства феросплавов можно разделить на шлаковые и бесшлаковые. Количество об­разующегося шлака характеризуется отношением мас­сы выпущенного из печи шлака к массе выпущенного сплава, т. е. кратностью шлака. При бесшлаковом про­цессе кратность шлака колеблется в пределах 0,05—0,1. Примерами бесшлакового процесса может служить производство ферросилиция всех марок, кристаллического кремния и др., примером шлакового процесса — производство феррохрома, ферромарганца, ферровольфрама и др. Кратность шлака в этих процессах колеблется от 0,4 до ≥2,5 в зависимости от количества и состава пус­той породы в руде (концентрате).

Ферромарганец

Ферромарганец — самый распространенный ферросплав. Расход его составляет более 1 0 % от массы производимой стали.

Ферромарганец с низким содержанием углерода получают различными способами. При этом уменьшаются потери марганца и имеется возможность использовать марганцовистые шлаки, получаемые при выплавке ферромарганца.

Ферромарганец существует в слитках с неровной поверхностью, яркого белого цвета на изломе. Он отличается хрупкостью и большой твердостью. Он используется для раскисления, обессеривания и рекарбонизации стали и, при добавлении марганца, для получения сплавов.

Ферромарганец, как и металлический марганец, выпускается в соответствии с ГОСТ 4755 — 70 для раскисления и легирования стали и сплавов.

Ферромарганец растворяется при нагревании в концентрированной азотной кислоте.

Ферромарганец, или металлический марганец, присаживают в период плавления или рафинировки. При выплавке хромоникелевой нержавеющей стали ферромарганец употребляют в небольших количествах и главным образом малоуглеродистый.

Ферромарганец содержит не менее 70 % Мп. Основными методами его получения являются: доменный процесс, электротермич.

Ферромарганец поставляется партиями одной марки, составленными из одной или нескольких близких по химическому составу плавок. Отклонение в содержании марганца в отдельных плавках партии не должно превышать 5 % его содержания в средней пробе.

Ферромарганец поставляется в измельченном состоянии, причем вес отдельных кусков не должен превышать 15 кг.

Ферромарганец используется в черной металлургии для раскисления сталей, для извлечения из них серы и для легирования специальных сталей.

Ферромарганец — это сплав железа с марганцем, который применяют для раскисления и легирования сталей и некоторых сплавов.

Ферромарганец в доменных печах получают на шлаках основностью ( % СаО % MgO) / ( % Si02) 1 65 — г — 1 70 при содержании MgO примерно 7 — 10 %, обеспечиваемой присадками известняка и доломитизированного известняка.

Ферромарганец этих групп получают только силикотермическим методом. В качестве марганецсодержащего сырья используют марганцевые концентраты, бесфосфористый шлак или их смеси. В зависимости от заданного содержания фосфора в сплаве и исходного марганцевого сырья применяют силикомарганец с различным содержанием фосфора. Около 42 % марганца теряется со шлаком и 10 % с отходящими газами. Отвальный шлак имеет состав: 14 % Мп; 31 5 % S1O2; 46 % СаО; 1 65 % MgO; 2 15 % А1203; 0 1 % Р205 и 0 2 % S. На 1 т сплава расходуется: 1530 кг бесфосфористого шлака, 850 кг силикомарганца ( СМн17), 1140 кг извести и 1460 — 1550 кВт — ч электроэнергии.

Ферромарганец широко применяют при производстве инструментальных ( до 0 4 % Мп) и конструкционных ( до 0 6 % Мп) сталей, а также как легирующую присадку при выплавке специальных сталей ( до 12 — 14 0 % Мп) и в качестве раскислителя в сталеплавильном производстве.

Ферромарганец — сплав железа с марганцем, применяется для раскисления и легирования стали и сплавов.

Спецификации сплавов

Основное применение марганец находит в сталелитейной промышленности в форме ферромарганцевых добавок. Для коммерческого использования производится несколько видов марганцевых сплавов. Эти сплавы могут быть разделены на 4 основные категории:

  • Высокоуглеродистый ферромарганец, который обычно содержит около 78% марганца и около 7.5% углерода.
  • Очищенный ферромарганец, в котором содержание углерода находится в пределах от 1.5% до 0.5%.
  • Силикомарганец с содержанием кремния от 17% до 20% и соответственным содержанием углерода от 2.0% до 1.5%.
  • Низкоуглеродистый ферромарганец с содержанием кремния 26-31% и содержанием углерода от 0.5% до 0.05%.

Диапазон спецификаций марганцевых сплавов весьма велик. Некоторые поставщики производят более 20 наименований. Эти сплавы варьируются по содержанию марганца, угля, кремния, фосфора и даже азота. В связи с тем, что низкофосфористые марганцевые руды весьма редки, многие потребители, в особенности производители стали, платят высокую цену за низкофосфористые сплавы. В таблице 2.1 приведены спецификации высоко / средне / низкоуглеродистых ферромарганцевых сплавов (ВУ / СУ / НУ), а также стандартного (Ст), низкоуглеродистого (НУ) и сверхнизкоуглеродистого (СНУ) силикомарганца.

Гость форума
От: admin

Эта тема закрыта для публикации ответов.