فرومنگنز

منگنز دارای جرم اتمی ۵۴/۹۳۸۱، دانسیته ۷/۳ g/cm3، نقطه ذوب ۱۲۴۴ درجه سانتی گراد و نقطه جوش ۲۰۹۵ درجه سانتی گراد می باشد. با مقدار منگنز بالاتر سختی پذیری، تنش تسلیم و استحکام نهایی فولادها افزایش و تافنس کاهش می یابد. فولادهای محتوی ۱% کربن و ۱۳-۱۱% منگنز دارای مقاومت سایشی بالایی هستند.

فسفر یک ناخالصی مضر در فرومنگنز است اما ذوب فرومنگنز کم فسفر با هزینه قابل ملاحظه ای همراه است.

فرومنگنز کم کربن بعنوان افزودنی به ذوب فولادهای کم کربن با منگنز بالا مصرف می شود، بعضی مواقع در ذوب فولادهای مقاوم به سایش با ۱۴-۱۲% منگنز نیز به عنوان یک جانشین برای فرومنگنز پرکربن و همچنین برای تولید فولادهای زنگ نزن مصرف می شود. هنگام تولید فولادهای مقاوم به اسید با مقدار کم کربن و بعضی از آلیاژهای کم آهن از منگنز فلزی استفاده می شود.

تولید فرومنگنز و کوره های آن

تولید فرومنگنز پرکربن:

مواد شارژ: مواد اصلی منگنز پیرولوسیت MnO2

برانیت Mn2O3

منگانیت Mn2O9,H2o

هاسمانیت Mn3O4

معمولا احیا کننده فرایند نرمه ککی با کمتر از ۱۲% خاکستر، رطوبت( متوسط)، ۲% مواد فرار و کمتر از ۰/۰۲% فسفر است. در فرایند از براده های خرد شده فولادی که اندکی اکسید شده اند استفاده می شود.

کوره ها:

فرومنگنز پرکربن با فرایندی مداوم در کوره های الکتریکی سه فازی ذوب می شود. آستر کف و دیواره ها از بلوکهای کربنی ساخته می شوند. اغلب از الکترود خود پخت تا قطر ۱۱۰۰ میلیمتر استفاده می شود.

شرایط احیایی در کوره تضمین می کند که فسفر بطور کامل احیا شود. سرباره های اسیدی نمی توانند فسفر را جذب کنند بطوریکه ۲۰% فسفر از گازهای کوره دفع شده و ۸۰-۷۵% آن وارد آلیاژ می شود. کانه های منگنز عموما گوگرد کمی دارند. خشک کردن کانه منگنز یک عملیاتی چاره ناپذیر در فرایند است. مصرف کانه و نرمه کک خشک قابلیت بالاتر تولید، مصرف کمتر انرژی الکتریکی، شرایط کاری بهتر را تضمین می کند.

با کمبود احیاء کننده در شارژ، منگنز نمی تواند بطور کامل احیا شود و مقدار اکسید منگنز در سرباره و فسفر در فلز افزایش می یابد. با مقدار زیاد احیا کننده اضافی، مقدارسیلیسیم در فلز افزایش می یابد.

شاخص های فنی- اقتصادی فرومنگنز

در فرایند بدون فلاکس، برای تولید یک تن فرومنگنز پرکربن محتوی ۷۶% منگنز، ۲۶۰۰ کیلوگرم کانه منگنز ،۴۹۰ کیلوگرم نرمه خشک شده، ۱۰۰ کیلوگرم نرمه آهن

۲۶۰۰-۲۷۰۰kWhانرژی الکتریکی مصرف می شود. بازیابی منگنز ۶۰% است.