פרוסיליקון מנגן 65
יישום של פרומנגן עתיר פחמן: ניתן לחלק פרומנגן עם פחמן גבוה לפרומנגן בתנור חשמלי עם פרומנגן בעל פחמן גבוה ופרומנגן עם פחמן גבוה בכבשן פיצוץ לפי טכניקות עיבוד שונות. ביניהם, פרומנגן עתיר פחמן בתנורים חשמליים משמש בעיקר כמסיר חמצון, מסיר גופרית ותוסף סגסוגת בתהליך ייצור הפלדה. בנוסף, עם התקדמות טכנולוגיית ייצור הפרומנגן בפחמן בינוני ודל, ניתן להשתמש בפרומנגן גבוה בפחמן גם לייצור פרומנגן בפחמן בינוני ודל. בנוסף, תנור פיצוץ פרומנגן עתיר פחמן יכול לשמש כמסיר חמצון או כתוסף אלמנט סגסוג בייצור פלדה.
סגסוגת פרומנגן 65
תהליך ייצור פרומנגן בפחמן גבוה:
שיטת תנור פיצוץ
פרומנגן עתיר פחמן הופק לראשונה בכבשן פיצוץ עם תפוקה גבוהה ובעלות נמוכה. זה עדיין נמצא בשימוש נרחב בבית ומחוצה לו.
שיטת הכבשן הפיצוץ היא הוספת עפרות מנגן, קוק, סיד וחומרים אחרים לתוך תנור הפיצוץ לצורך התכה כדי להשיג פרומנגן בכבשן פיצוץ המכיל 52%~76% מנגן/0.4%~0. 6 זרחן. מכיוון שההבדל היחיד בין תנור הפיצוץ לתנור החשמלי להיתוך פרומנגן עתיר פחמן הוא מקורות החום השונים, מבנה התנור, הגיאומטריה ושיטות הפעולה של שני התנורים שונים, אך עקרונות ההתכה של פרומנגן עתיר פחמן ב- שני תנורים זהים.
עם זאת, שני התנורים משתמשים באותה עפרת מנגן להתכה, ולכן תכולת הזרחן של המוצרים המתקבלים שונה. מוצר הכבשן הגבוה ב-{{0}}.07%~0.11% גבוה מהמוצר של הכבשן החשמלי. הסיבה לכך היא שכמות הקוקס בהרכב המטען של התכה בכבשן הפיצוץ היא פי 5 עד 6 מזו של התכת תנור חשמלי, כך שכמות הקוקוס יותר זרחן מועבר לתוך הסגסוגת, וטמפרטורת התנור במהלך ההתכה בכבשן הפיצוץ נמוכה יותר. במהלך תהליך ההיתוך הנידוף של זרחן נמוך בכ-10% מזו של תנורים חשמליים.
פרוסיליקון מנגן 65
שיטת תנור חשמלי
ישנן שלוש שיטות להתכה של פרומנגן גבוה בפחמן בשיטת הכבשן החשמלי.
1) שיטה ללא שטף. עבור עפרות עשירות במנגן עם תכולת תחמוצת מנגן גבוהה, ניתן להתיך פרומנגן בשיטה נטולת שטף. לא מוסיפים סיד למטען במהלך ההתכה. הציוד והתפעול דומים לפרוזיליקון, וסיגים חומציים משמשים במצב של חומר מפחית לא מספיק. טמפרטורת התנור נמוכה בכ-1320 ~ 1400 מעלות משיטת השטף. שימוש בשיטה זו לייצור לא רק פרומנגן מוסמך עתיר פחמן, אלא גם דל זרחן, דל ברזל וסיגים עשירים במנגן המכילים יותר מ-35% מנגן להיתוך סגסוגות מנגן. בשלב זה, התפלגות המנגן היא כדלקמן: שיעור הסגסוג הוא 58% עד 60%, שיעור הסיגים הוא 30% עד 32%, ושיעור הנידוף הוא 10%. ברור, השיטה נטולת השטף להתכה של פרומנגן עתיר פחמן חייבת להשתמש בעפרות עשירות במנגן עם תכולת מנגן גבוהה, ודורשת תכולת זרחן נמוכה יחסית בעפרה. למרות ששיעור החלמת המנגן בשיטה זו נמוך, ניתן להחזיר את רוב המנגן בעת התכת סגסוגות מנגן עם סיגים עשירים במנגן, ושיעור החלמת המנגן הכולל גבוה מזה של השטף. תהליך ההתכה של פרומנגן גבוה בפחמן בשיטה נטולת ממסים הוא רציף. המטען מתווסף ללא הרף לתוך התנור יחד עם תהליך ההיתוך. המנה יכולה להיות מורכבת מ-300 ק"ג עפרות מנגן, 60 ~ 70 ק"ג קולה ושאריות פלדה של 15 ~ 20 ק"ג. במהלך התכה נטולת ממסים, צריכת החשמל היחידה של המוצר נמוכה מאוד, וקל לייצר פרומנגן דל סיליקון גבוה פחמן, מכיוון שרוב הסיליקון מועשר בסיג.
2) שיטת ממס. שיטת הממס היא שיטה נפוצה להתכה של פרומנגן גבוה בפחמן. בנוסף לעפרות מנגן ולקולה, הרכב המטען כולל גם סיד וסיגים בסיסיים גבוהים במהלך ההתכה. הבסיסיות היא B=1.3~1.4. נעשה שימוש בחומר מפחית מספיק כדי להפחית ככל האפשר את תכולת המנגן בסיג הפסולת ולשפר את קצב ההחלמה של המנגן. שיטה זו משמשת להיתוך פרומנגן עתיר פחמן עם עפרות מנגן עניות ועשירות. שיטה זו תידון בהרחבה בהמשך.
3) שיטת פחות ממס. בשיטה זו נעשה שימוש במה שמכונה "שיטת סיגים חומציים חלשים" בין שיטת הממס לשיטה נטולת ממסים. שיטה זו היא להוסיף כמות מתאימה של סיד או אבן גיר למטען התנור כדי לשלוט על היחס בין בסיסיות הסיגים m (CaO)/m (SiO2) או m (CaO+MgO)/m (SiO20) בין 0.6 ל-0.8. זה לא רק יכול לשפר את קצב ההתאוששות של מנגן, אלא גם להשיג סיגים המכילים 25% עד 30% מנגן וכמות מתאימה של CaO. ניתן להוסיף סיגים אלה למטען הכבשן לצורך התכת סגסוגת סיליקון-מנגן, דבר שיכול לחסוך בסיד ולהפחית את הסיכון לדלילות סיד. הגדל את כמות האבק במטען, ובכך שפר את חדירות האוויר של המטען. התכה בתנור חשמלי זר של פרומנגן עתיר פחמן משתמשת בעיקר בשיטות חומציות כמו שיטה נטולת ממסים ושיטה נטולת שטף. בשנות ה-50, גם ארצנו אימצה שיטת התכה נטולת שטף, תוך שימוש בעפרות עשירות במנגן המכילות 46% עד 47% מנגן להפקת פחמן פרומנגן המכיל 76% מנגן ו-80% מנגן, ובמקביל קבלת מנגן עשירה. סיגים המכילים 35% עד 40% מנגן. . עם זאת, מכיוון שיש הרבה עפרות מנגן עניות במדינה שלי, נעשה כיום שימוש בשיטת הממס או בשיטת כמות קטנה של ממס.
