Ποιες λειτουργίες έχει το μεταλλικό πλινθίο μαγγανίου στη χαλυβουργία;

Πλίνθοι μαγγανίουπαρασκευάζονται με-μαγγάνιο υψηλής καθαρότητας (Mn) ως βασικό συστατικό:

 Εύρος σύνθεσης: Mn Μεγαλύτερο ή ίσο με 95% (βαθμός Mn95), Mn Μεγαλύτερο ή ίσο με 97% (βαθμός Mn97), Mn Μεγαλύτερο ή ίσο με 99% (βαθμός Mn99), ακαθαρσίες C Μικρότερο ή ίσο με 0,1%, S Μικρότερο ή ίσο με 0,05%, P Μικρότερο ή ίσο με 0,04%, Fe Μικρότερο ή ίσο με 2,0%.

 Φυσικές ιδιότητες:Σημείο τήξης 1244 μοίρες, πυκνότητα 7,43 g/cm³, ασημί-γκρι κομμάτια (10-50 mm), σχετικά εύθραυστα σε θερμοκρασία δωματίου, εξαιρετικά χημικά ενεργά σε υψηλές θερμοκρασίες, με αναγωγική ισχύ δεύτερη μετά το ασβέστιο, το αλουμίνιο και το πυρίτιο.

 Βασικά πλεονεκτήματα:Ισχυρή συνεργική δράση στην αποξείδωση και την αποθείωση, υψηλή απόδοση κραμάτων, κόστος 30%-40% χαμηλότερο από τα κράματα πυριτίου-ασβεστίου, κατάλληλα για παραγωγή χάλυβα μεγάλης κλίμακας.

(1) Λειτουργία αποξείδωσης: Ήπια μείωση και βελτιστοποίηση συμπερίληψης

Τα πλινθώματα μετάλλου μαγγανίου χρησιμοποιούνται συνήθως ως "ήπιος αποοξειδωτικός παράγοντας" στη χαλυβουργία, αποφεύγοντας την υπερβολική αποξείδωση που θα μπορούσε να προκαλέσει βρασμό του τηγμένου χάλυβα, ενώ ταυτόχρονα βελτιστοποιούν τη μορφολογία των εγκλεισμάτων:

Μηχανισμός πυρήνα αντίδρασης:

Mn + FeO → MnO + Fe (αυθόρμητη αντίδραση σε λιωμένο χάλυβα στους 1500-1600 βαθμούς ). Το παραγόμενο MnO έχει χαμηλότερη πυκνότητα από τον τετηγμένο χάλυβα και επιπλέει εύκολα και αφαιρείται με τη σκωρία. Επιπλέον, το MnO μπορεί να σχηματίσει σύνθετη σκωρία χαμηλού σημείου τήξης (σημείο τήξεως 1200-1300 μοίρες) με SiO2 και Al2O3, βελτιώνοντας περαιτέρω την αποτελεσματικότητα απομάκρυνσης των προϊόντων αποξείδωσης.

Ποσοτική επίδραση αποξείδωσης:

Η προσθήκη 0,2%-0,5% (βαθμός Mn97) μπορεί να μειώσει την περιεκτικότητα σε οξυγόνο του τηγμένου χάλυβα από 80-100 ppm σε 40-60 ppm, επιτυγχάνοντας απόδοση αποξείδωσης ... 37.5%-50%.

Συγκριτικά πλεονεκτήματα:

Ασθενέστερη αναγωγική ισχύς από το αλουμίνιο και το πυρίτιο, αποτρέποντας το βίαιο βρασμό του τηγμένου χάλυβα, ενώ αυξάνει την απόδοση αποξείδωσης του πυριτίου και του αλουμινίου κατά 10%-15%, αποφεύγοντας τη συσσωμάτωση που προκαλείται από τη χρήση πυριτίου και αλουμινίου μόνο.

(2) Λειτουργία αποθείωσης: Σταθερή αποθείωση και καταστολή της θερμής ευθραυστότητας

Οι σβώλοι μετάλλου μαγγανίου μειώνουν την περιεκτικότητα σε θείο στον χάλυβα σχηματίζοντας σταθερές ενώσεις με θείο, αποφεύγοντας τα ελαττώματα της θερμής ευθραυστότητας:

Μηχανισμός πυρήνα αντίδρασης:

Mn + FeS → MnS + Fe, το παραγόμενο MnS έχει σημείο τήξης 1610 μοιρών και διαλυτότητα μόνο 0,0003% (σε λιωμένο χάλυβα), σχεδόν αδιάλυτο σε λιωμένο χάλυβα, επιπλέει εύκολα στη σκωρία για απομάκρυνση.

Ποσοτική επίδραση αποθείωσης:

Η προσθήκη 0,3%-0,8% (βαθμός Mn97) μπορεί να μειώσει την περιεκτικότητα σε θείο του τηγμένου χάλυβα από 0,05%-0,08% σε 0,02%-0,03%, επιτυγχάνοντας ποσοστό αποθείωσης... 40%-75%. Βασική Αξία: Καταστέλλει αποτελεσματικά την θερμή ευθραυστότητα του χάλυβα, μειώνοντας το ποσοστό ρωγμών κατά τη θερμή εργασία (έλαση, σφυρηλάτηση) από 1,2% σε 0,3% και βελτιώνοντας την πλαστικότητα της επεξεργασίας.

Συνεργικά πλεονεκτήματα:

Όταν χρησιμοποιείται σε συνδυασμό μεκράματα πυριτίου ασβεστίου, ο ρυθμός αποθείωσης μπορεί να αυξηθεί σε πάνω από 80%, ικανοποιώντας τις απαιτήσεις παραγωγής χάλυβα χαμηλού-θείου (S Μικρότερο ή ίσο με 0,01%).

(3) Λειτουργία κράματος: Βελτιστοποίηση απόδοσης και βελτιστοποίηση μικροδομής

Το Mandac είναι ένα από τα πιο σημαντικά στοιχεία κραμάτων στη χαλυβουργία. Μέσω της ενίσχυσης στερεού διαλύματος και της βελτίωσης της μικροδομής, βελτιώνει πλήρως τις μηχανικές ιδιότητες του χάλυβα:

 Μηχανισμός Ενίσχυσης Πυρήνα:

Ενίσχυση Στερεού Διαλύματος:Τα άτομα μαγγανίου ενσωματώνονται στα πλέγματα φερρίτη και περλίτη, προκαλώντας παραμόρφωση του πλέγματος, εμποδίζοντας την κίνηση εξάρθρωσης και βελτιώνοντας την αντοχή και τη σκληρότητα του χάλυβα.

Βελτίωση μικροδομής:Το μαγγάνιο μειώνει τη θερμοκρασία μετασχηματισμού φάσης του χάλυβα, εξευγενίζει τους κόκκους περλίτη και βελτιώνει την σκληρότητα και την αντοχή στη φθορά του χάλυβα.

 Ποσοτική Βελτίωση Απόδοσης:

Χαμηλό κράμα δομικού χάλυβα (Q355):Η προσθήκη πλινθωμάτων μαγγανίου 0,8%-1,7% Mn97 αυξάνει την αντοχή σε εφελκυσμό από 345 MPa σε 410-450 MPa, η αντοχή διαρροής αυξάνεται κατά 20%-30% και η αντοχή σε κρούση (-20 μοίρες) μεγαλύτερη ή ίση με 60 J/cm².

Ανθεκτικό χάλυβα-Ανθεκτικό στη φθορά (NM450):Προσθήκη 1,5%-2,0% πλινθωμάτων μαγγανίου, σε συνδυασμό με στοιχεία άνθρακα για σχηματισμό Mn3C Η σκληρή φάση αυξάνει τη σκληρότητα του χάλυβα (HRC) από 25 σε 45-50 και βελτιώνει την αντοχή στη φθορά κατά 40%-60%.

Χάλυβας ελατηρίου (60Si2Mn):Η προσθήκη ράβδων μαγγανίου 0,7%-1,0% βελτιώνει τη σκληρυνσιμότητα και το όριο ελαστικότητας του χάλυβα, αυξάνοντας τη διάρκεια κόπωσης κατά 30%-50%.

 Παραγωγή χάλυβα χαμηλής-κράματος υψηλής-αντοχής

Κατάλληλες ποιότητες χάλυβα:Q355, Q420, Q690, κ.λπ., που αντιπροσωπεύουν περισσότερο από το 40% της συνολικής εφαρμογής πλινθωμάτων μαγγανίου.

Συμβατότητα διαδικασίας:Προστέθηκε στο μεταγενέστερο στάδιο της κατασκευής χάλυβα μετατροπέα/ηλεκτρικού κλιβάνου (σχήμα μπλοκ 10-50 mm), ποσότητα προσθήκης 0,5%-1,7%, ποσοστό ανάκτησης μαγγανίου 90%-95%.

 Παραγωγή-Ανθεκτικού χάλυβα και χάλυβα στη φθορά για μηχανολογικά μηχανήματα

Κατάλληλες ποιότητες χάλυβα:NM360, NM450, 15MnVN, κ.λπ.
Ποσοτικές παράμετροι:Προσθέστε πλινθώματα μαγγανίου 1,0%-2,0% Mn97, η αντοχή σε εφελκυσμό του χάλυβα είναι μεγαλύτερη ή ίση με 1000 MPa και η αντοχή στη φθορά πληροί τις απαιτήσεις των μηχανημάτων μηχανικής (δόντια κάδου εκσκαφέα, επενδύσεις θραυστήρα).

 Παραγωγή ελατηρίου και χάλυβα ρουλεμάν

Κατάλληλες ποιότητες χάλυβα:60Si2Mn, 50CrVA, GCr15 =κ.λπ.

Βασικές απαιτήσεις:Πλίνθοι μεταλλικού μαγγανίου υψηλής καθαρότητας ποιότητας Mn99 (ακαθαρσίες C Λιγότερο ή ίσο με 0,05%, P Λιγότερο ή ίσο με 0,03%) πρέπει να επιλέγονται για να αποφευχθούν οι ακαθαρσίες που επηρεάζουν την ελαστικότητα και τη διάρκεια ζωής του χάλυβα λόγω κόπωσης.

Ποσοτική επίδραση:Προσθήκη προϊόντων ποιότητας 0,7%-1,2% Mn99, το όριο ελαστικότητας του χάλυβα ελατηρίου Μεγαλύτερο ή ίσο με 1200 MPa και η διάρκεια ζωής κόπωσης επαφής του χάλυβα ρουλεμάν μεγαλύτερη από ή ίση με 107 φορές.

 Αναβάθμιση της παραγωγής συνηθισμένου ανθρακούχου χάλυβα

Κατάλληλες ποιότητες χάλυβα:Q235, Q255, κ.λπ.

Τιμή εφαρμογής:Η προσθήκη ράβδων μεταλλικού μαγγανίου 0,2%-0,5% Mn95 μπορεί να αυξήσει την αντοχή εφελκυσμού του συνηθισμένου ανθρακούχου χάλυβα από 235 MPa σε 270-290 MPa, ικανοποιώντας τις απαιτήσεις αντοχής των δομικών και μηχανικών δομικών στοιχείων.

(1) Πίνακας προσαρμογής βαθμού πυρήνα και εφαρμογής

(2) Βασική αρχή επιλογής

Προτεραιότητα απόδοσης: Ο χάλυβας υψηλής-ακρίβωσης (χάλυβας ελατηρίου, χάλυβας ρουλεμάν) ποιότητας Mn99 εξασφαλίζει υψηλή καθαρότητα και χαμηλές ακαθαρσίες.
Ισοζύγιο κόστους: Ο βαθμός Mn97 επιλέγεται για συνηθισμένο χάλυβα και χάλυβα χαμηλού κράματος για εξισορρόπηση της απόδοσης και του κόστους.
Προτεραιότητα κόστους: Ο βαθμός Mn95 επιλέγεται για ανθρακούχο χάλυβα χαμηλών-απαιτήσεων για τον έλεγχο του κόστους των πρώτων υλών.