فرومنگنز چگونه هزینه های آلیاژ فولادسازی را کاهش می دهد

چرا فرومنگنز هزینه های آلیاژ فولادسازی را کاهش می دهد؟

فرومنگنز با کربن بالا دو کار را همزمان در ملاقه فولادسازی انجام می دهد: کیفیت ذاتی فولاد را بهبود می بخشد و هزینه بسته آلیاژی را که برای رسیدن به آنجا استفاده می شود کاهش می دهد. این گرید حاوی سطوح بالایی از منگنز و کربن است و به عنوان یک افزودنی آلیاژی در هنگام ضربه زدن یا در ملاقه شارژ می شود، جایی که استحکام و سختی فولاد نهایی را افزایش می دهد در حالی که هزینه هر واحد منگنز را پایین می آورد و نتیجه اقتصادی گرما را بهبود می بخشد.

این ترکیب دلیلی است که فرومنگنز با کربن بالا به عنوان افزودنی منگنز پیش‌فرض در فولادسازی با کربن و کم آلیاژ باقی می‌ماند، حتی در جایی که گریدهای تصفیه شده گران‌تر در دسترس هستند. پس انداز یک ادعای بازاریابی نیست. این به طور مستقیم از شیمی درجه و نحوه رفتار منگنز در فولاد ناشی می شود.

منگنز در فولاد: استحکام، سختی و سختی پذیری

منگنز یکی از کم هزینه ترین عناصری است که می تواند استحکام و سختی فولاد را افزایش دهد. منگنز محلول سختی پذیری را افزایش می دهد، به این معنی که یک بخش معین می تواند با محتوای کربن کمتر و سرعت خنک شدن ملایم تر، به سطح مقاومت مورد نیاز برسد. محتوای کربن کمتر به نوبه خود جوش پذیری و چقرمگی دمای پایین را بهبود می بخشد، بنابراین افزودن منگنز خواص مکانیکی را خریداری می کند که در غیر این صورت به کربن بیشتر یا مسیر آلیاژی پرهزینه تر نیاز دارد.

در فولادهای کربن ساده و کم آلیاژ، منگنز نیز عنصری است که گوگرد باقیمانده را به هم متصل می کند و از ایجاد مشکل در هنگام نورد جلوگیری می کند. از آنجایی که نرخ افزودن مورد نیاز برای رسیدن به یک هدف استحکام معین کم است، هزینه واحد منگنز سهم ناچیزی از هزینه کل آلیاژ است، که دقیقاً همان چیزی است که یک حامل منگنز ارزان قیمت را بسیار ارزشمند می کند.

کنترل گوگرد و اکسیداسیون

منگنز با گوگرد ترکیب می‌شود و سولفید منگنز را تشکیل می‌دهد و این واکنش چیزی است که گوگرد را از تشکیل لایه‌های سولفید آهن کم ذوب در امتداد مرزهای دانه باز می‌دارد. این لایه‌ها علت کلاسیک ترک‌خوردگی داغ و عیوب لبه‌ها در طول نورد گرم هستند، بنابراین افزودن منگنز از عملکرد و همچنین کیفیت محافظت می‌کند. آخال های سولفیدی که تشکیل می شوند نیز نسبت به انواع گنجایش جایگزین برای ماشین کاری مطلوب تر هستند.

منگنز نسبت به سیلیکون یا آلومینیوم، اکسید کننده ملایم تری است، اما هنوز هم بخشی از بار اکسیژن را قبل از افزودن اکسید کننده های قوی تر حذف می کند. سیلیکونی که فرومنگنز با کربن بالا حمل می کند در یک جهت عمل می کند، بنابراین بخشی از هزینه آلیاژ به طور موثر به عنوان صرفه جویی در افزودن اکسید زدایی جداگانه بازیابی می شود.

صرفه جویی در هزینه در واقع از کجا می آید

صرفه جویی دارای سه منبع جداگانه است و آنها ترکیب می شوند. اولاً، گریدهای کربن بالا کمترین افزودنی منگنز تصفیه شده تولید شده در مقیاس هستند، بنابراین آنها کمترین قیمت را برای هر تن آلیاژ دارند. دوم، بازیابی زیاد است، زیرا آلیاژ به آسانی در ملاقه حل می‌شود و در صورت اندازه‌گیری صحیح، مواد کمی به اسکول یا توده‌های حل نشده از دست می‌رود. ثالثاً، کربن و سیلیکونی که درجه به ارمغان می‌آورد، آلاینده‌ای در گرمای فولاد کربنی نیستند. آنها جایگزین عناصری می شوند که در غیر این صورت باید جداگانه اضافه شوند.

گریدهای کربن بالا معمولاً حاوی 65٪ تا 82٪ منگنز هستند، در حالی که گریدهای کربن پایین به 85٪ تا 92٪ می رسد. شکاف محتوایی بین دو خانواده کم است، اما شکاف قیمت در هر تن بسیار بیشتر است، زیرا تصفیه کربن از آلیاژ، اکسیژن بیشتری مصرف می‌کند و بازیابی منگنز را کاهش می‌دهد. در نتیجه هزینه هر کیلوگرم منگنز حاوی کمترین مقدار برای خانواده پر کربن است و با سخت‌تر شدن مشخصات کربن به طور پیوسته افزایش می‌یابد. فلز منگنز الکترولیتی، خالص ترین گزینه، در بالای این مقیاس قرار دارد و تنها در جایی قابل توجیه است که سقف کربن هیچ جایگزینی باقی نمی گذارد.

نمرات، فرم های محصول و انتخاب درجه

جدول زیر نمرات نماینده خانواده‌های کربن کم، متوسط ​​و زیاد را فهرست می‌کند، به طوری که مبادله{{0}بین محتوای منگنز، سطح کربن و قیمت در یک نگاه قابل مشاهده است. خانواده های درجه از استاندارد ملی چین برای فرومنگنز، GB/T 3795 پیروی می کنند.

فرم محصول به اندازه درجه اهمیت دارد. تکه‌ها انتخاب معمولی برای اضافه کردن ملاقه با تغذیه دستی یا جرثقیل هستند، در حالی که گلوله‌ها در سیستم‌های توزین و تغذیه خودکار بهتر جریان می‌یابند و پس از ورود به مذاب سریع‌تر حل می‌شوند. هر دو شکل از گرمای یکسانی تولید می‌شوند، بنابراین انتخاب به جای یک مسئله متالورژیکی، یک مسئله مدیریتی است، اما بر بازیابی و بنابراین هزینه واقعی هر واحد منگنز تحویلی به فولاد تأثیر می‌گذارد.

چک لیست زیر برای هر تصمیم گیری درجه بندی در فولاد کربنی اعمال می شود.

ابتدا سقف کربنی فولاد را تنظیم کنید، زیرا تصمیم می گیرد که آیا اصلاً می توان از درجه کربن بالا استفاده کرد یا خیر.

مقدار اضافه منگنز مورد نیاز را بر حسب کیلوگرم در هر تن فولاد محاسبه کنید، سپس گریدها را بر اساس منگنز محتوی قیمت گذاری کنید.

حد فسفر را در جدول عیار بررسی کنید و ستونی را انتخاب کنید که در آن مشخصات فولاد مورد نیاز است.

تکه ها یا گلوله ها را با توجه به نحوه وزن کردن و تغذیه مواد افزودنی انتخاب کنید.

محدوده اندازه را به گونه‌ای هماهنگ کنید که ریز و توده‌های بزرگ باعث فرسایش بازیابی نشود.

فرم، تعیین درجه و بسته بندی روی گواهی کارخانه و مدارک حمل را تأیید کنید.

سوالات متداول

س: چگونه فرومنگنز کربن بالا هزینه های آلیاژ را کاهش می دهد؟
این کمترین مقدار منگنز تصفیه شده تولید شده در مقیاس است، بنابراین کمترین قیمت را در هر تن دارد و محتوای کربن و سیلیکون آن جایگزین مواد افزودنی می شود که در غیر این صورت در حرارت فولاد کربنی مورد نیاز خواهند بود.

س: آیا افزودن منگنز کیفیت فولاد را کاهش می دهد؟
خیر. منگنز استحکام و سختی را افزایش می‌دهد، سختی‌پذیری را بهبود می‌بخشد و گوگرد را کنترل می‌کند، بنابراین تا زمانی که محدودیت‌های کربن و فسفر عیار با فولاد ساخته شده مطابقت داشته باشد، اثر کیفی مثبت است.

س: کدام گرید بیشتر در تولید فولاد کربنی استفاده می شود؟
گریدهای کربن بالا مانند FeMn78C8.0، FeMn74C7.5 و FeMn68C7.0، زیرا کمترین هزینه را به ازای هر کیلوگرم منگنز حاوی دارند.

س: چه زمانی باید به جای آن از درجه کربن کم استفاده شود؟
هنگامی که مشخصات فولاد سقف کربن محکمی را تعیین می کند، به عنوان مثال در گریدهای کم کربن و ضد زنگ، بنابراین برداشت کربن از آلیاژ باید به حداقل برسد.

س: آیا گلوله ها و تکه ها در ملاقه رفتار متفاوتی دارند؟
گلوله ها در سیستم های تغذیه خودکار بهتر جریان می یابند و سریعتر حل می شوند، در حالی که تکه ها شکل معمولی برای اضافه کردن جرثقیل یا دستی هستند. هر دو از یک گرما می آیند.

س: چرا منگنز از عملکرد در هنگام نورد محافظت می کند؟
با گوگرد ترکیب می شود و سولفید منگنز را تشکیل می دهد که از تشکیل لایه های سولفید آهن کم ذوب در مرز دانه ها و ایجاد ترک های داغ جلوگیری می کند.