نظام متكامل
تشكيل مسحوق خام المنغنيز ومعادن المنغنيز
يتم الحصول على عناصر السبائك في الفولاذ عن طريق إضافة السبائك الحديدية أو العناصر المعدنية إلى الفولاذ السائل في عملية صناعة الفولاذ ، مثل الحديدوسيليكون ، الحديد المنغنيز ، الحديد النيكل ، حديد الكروم ، إلخ. وتختلف مؤسسات الحديد والصلب المختلفة ، وتناقش هذه المقالة فقط إضافة المنغنيز في إنتاج الصلب.
وفقًا لممارستنا الحالية ، يمكن إضافة المنغنيز بالطرق التالية:
المنغنيز الحديدي أو المنغنيز الحديدي ، أو MnFe ، المستخدم في معظم مصانع الصلب.
معدن المنغنيز ، أي Mn ، محتوى معدن المنغنيز على الأقل 95 ٪ أو أعلى ، سيستخدم عدد صغير من شركات الحديد والصلب الكبيرة معدن المنغنيز.
انضمت كرة خام المنغنيز مباشرة.
بغض النظر عن أي شكل يضاف عنصر المنغنيز. من أجل الحد من فقدان الاحتراق ، يتم إضافته عادة على شكل كرة أو كتلة بحجم هندسي معين.
1. المنغنيز الحديدي
يتكون المنغنيز الحديدي من مسحوق خام المنغنيز من خلال الاختزال ، وعادة ما يكون هناك نوعان من العمليات ، العملية السائدة هي ، مسحوق خام المنغنيز الناعم من خلال تلبد الكريات وفحم الكوك معًا في فرن الخام للحد ، أي ما يسمى بعملية الكربون الخارجية . آخر هو عملية الاختزال المباشر ، مسحوق خام المنغنيز ومسحوق الفحم المناسب ، يمكن أيضًا إضافته إلى بعض كرات الضغط المختلطة لإزالة الكبريت ، ثم في فرن الاختزال من أجل الاختزال المباشر ، يحتوي فرن الفرن المشترك على فرن ساخن أيضًا يحتوي على فرن اختزال الميكروويف ، هذه هي عملية "الكربون الداخلي".
ليست كل المنغنيز الحديدي كتلة مناسبة ، فهناك أيضًا جزيئات صغيرة من المنغنيز الحديدي. يمكن استخدامه إما مباشرة بعد الضغط على صب الكرة ، أو إعادته مباشرة إلى فرن اختزال الحديد والمنغنيز من أجل الاختزال.
2. فحم حجري المنغنيز المعدني الأساسي
نسميها أيضًا "خوخ المنغنيز" أو "وسادة المنغنيز" ، بسبب شكلها مثل الخوخ أو الوسادة.
فحم حجري المنغنيز ("خوخ المنغنيز") فحم حجري المنغنيز ("وسادة المنغنيز")
في البداية ، يستخدم قالب المنغنيز كمضاف في صهر سبائك الألومنيوم والمنغنيز وسبائك الألومنيوم والمغنيسيوم. في الوقت الحاضر ، يبدأ الفولاذ البوستيل والباو في أوروبا وأمريكا والهند وكوريا الجنوبية والصين في استبدال بعض المنجنيز المعدني كهربائياً بفحم المنغنيز ، مما يجعله المادة الخام الرئيسية لصهر الفولاذ عالي الجودة وسبائك المنغنيز العالي.
المواد الخام لخوخ المنغنيز هي معدن المنغنيز الإلكتروليتي ، والذي يتم الحصول عليه عن طريق إضافة بعض خليط الموثق ، وضغط الكرات ، والتجفيف ، والتعبئة والتغليف وغيرها من العمليات.
3. كرة خام المنغنيز
في الممارسة العملية ، تستخدم شركات الحديد والصلب كرة خام المنغنيز مباشرة لاستبدال المنغنيز الحديدي للحصول على عنصر المنغنيز ، الذي تم إنشاؤه من نظرية الديناميكا الحرارية للسبائك الحديدية.
3.1 تتحلل أكاسيد عالية التكافؤ في مسحوق خام المنغنيز إلى أكسيد المنغنيز منخفض السعر عند درجة حرارة عالية.
480℃: MnO2 → Mn2O3
2MnO2 → Mn3 O4+ 1/2O2
927℃： 3Mn2O3 → 2 Mn3 O4+O2
1177℃：Mn3 O4 → 3MnO+O2
يتفاعل أكسيد المنجنيز ذي التكافؤ المنخفض مع الكربون لتقليل معدن المنغنيز:
MnO + C → Mn + CO
3.2 استخدام كرة خام المنغنيز في صناعة الصلب
تتشابه درجة حرارة الفولاذ السائل في صناعة الصلب ، وقلوية الخبث وعملية نفخ الأرجون في قاع المغرفة بعد الفولاذ مع عملية صهر الحديد والمنغنيز. في المغرفة أو الفرن الكهربائي LF ، يتم تقليل عنصر المنغنيز في مسحوق خام المنغنيز من أكسيد إلى صلب سائل ليحل محل إضافة المنغنيز الحديدي.
تحتاج العملية إلى مزيد من الممارسة والتحسين ، كما يجب تعديل عملية تصنيع الصلب وإضافة مواد الخبث.
تشير بعض البيانات إلى أن إضافة حبيبات خام المنغنيز إلى صناعة الصلب لا يمكن أن تقلل فقط من استهلاك الطاقة والتلوث البيئي في عملية صهر السبائك الحديدية ، ولكن أيضًا تقلل من تكلفة صناعة الصلب ، والتي لها أهمية اجتماعية كبيرة وفوائد اقتصادية.
تتم إضافة عناصر المنغنيز العديدة المذكورة أعلاه في عملية صناعة الفولاذ على شكل مشاركة أكثر أو أقل في عملية الضغط على الكرة. عملية ضغط الكرة الأساسية هي كما يلي:
الجرعات ← الخلط ← التكتل ← التجفيف
(ملاحظة: التجفيف ليس ضروريًا ، يرجى الرجوع إلى العملية المحددة.)
