Resposta directa: Flocs electrolítics de manganèspot participar en la desoxidació de l'acer alhora que augmenta el contingut de manganès de l'acer fos. Tanmateix, normalment no s'utilitzen com a únic desoxidant profund. A la majoria de botigues de fosa, s'utilitzen juntament amb silici, alumini o altres elements desoxidants. El seu principal valor rau en l'ajust precís del manganès amb carboni, silici, fòsfor, sofre i altres addicions no desitjades limitades.
Quin paper tenen els flocs electrolítics de manganès en la desoxidació de l'acer?
Després d'afegir-se a l'acer fos, els flocs de manganès electrolítics solen realitzar tres funcions:
1.Participant en la desoxidació de l'acer fos
2.Ajust del contingut final de manganès
3.Canvi de la forma en què el sofre existeix a l'acer
Com participa el manganès electrolític en la desoxidació de l'acer fos?
Després que el manganès entri a l'acer fos, pot reaccionar amb l'oxigen dissolt:
El MnO generat pot entrar a l'escòria o combinar-se amb òxids com SiO₂ i Al₂O₃ per formar inclusions complexes.
Tanmateix, el manganès no és un element desoxidant fort. En comparació amb l'alumini, el manganès té una capacitat limitada per reduir l'oxigen dissolt quan s'utilitza sol. Per als graus d'acer que requereixen un baix contingut final d'oxigen, els tallers de fusió solen utilitzar un dels enfocaments següents:
- Desoxidació combinada amb manganès i silici
- Desoxidació profunda amb alumini abans de l'ajust de manganès
- Retalla final de manganès amb escates electrolítiques de manganès
El valor pràctic dels flocs de manganès electrolítics és, per tant, participar en la desoxidació mentre augmenta precisament el manganès, en lloc de completar tot el procés de desoxidació per si mateixos.
Com ajusten els flocs de manganès electrolítics el contingut final de Mn?
Manganèsque no s'oxida es dissol en l'acer fos i augmenta el contingut final de Mn.
A l'hora de calcular l'addició necessària, el taller de fusió hauria de tenir en compte:
- Contingut actual de Mn de l'acer fos
- Interval de contingut Mn objectiu
- Puresa real dels flocs de manganès electrolítics
- Pèrdua d'oxidació del manganès
- Recuperació històrica de manganès
- Mn introduït per ferromanganès, silicomanganès i ferralla
- Més pèrdues de refinació i reoxidació
Els flocs de manganès electrolítics són especialment útils per a petites correccions de composició durant el refinament LF o altres etapes en què el rang de manganès objectiu és reduït.
El manganès pot completar la desulfuració de l'acer?
El manganès no pot substituir la desulfuració de l'escòria.
Després d'entrar a l'acer fos, el manganès es pot combinar amb sofre per formar MnS, reduint l'efecte nociu del FeS de baix -punt de fusió- sobre el rendiment de treball en calent-. La seva funció principal és canviar la forma dels sulfurs en lloc d'eliminar directament el sofre de l'acer fos.
La desulfuració real encara depèn de:
- Basicitat de l'escòria
- Nivell d'oxidació de l'escòria
- Temperatura de l'acer fos
- Agitació d'escòries d'acer
- Temps de refinament
- Volum d'escòria i condicions de contacte escòria-acer
El manganès pot ajudar a controlar el sofre i millorar el rendiment-de treball en calent, però no pot completar la desulfuració profunda per si mateix.
Es poden utilitzar flocs electrolítics de manganès com a únic desoxidant de fabricació d'acer?
Per a la producció que requereix un baix contingut final d'oxigen, els flocs de manganès electrolítics generalment no s'utilitzen com a únic desoxidant.
Els motius principals inclouen:
- El manganès té una capacitat desoxidant més feble que l'alumini
- Un alt oxigen dissolt fa que més manganès s'oxidi a MnO
- L'escòria oxidant pot reduir encara més la recuperació de manganès
- El MnO pot formar part de les inclusions complexes
- La reoxidació posterior pot tornar a augmentar el contingut d'oxigen
| Objectiu de producció | Enfocament de tractament comú |
|---|---|
| Reducció inicial de l'oxigen de l'acer fos | Desoxidació combinada amb manganès i silici |
| Aconseguint un baix contingut final d'oxigen | Alumini o un altre desoxidant fort |
| Ajust precís del contingut final de Mn | Addició de flocs electrolítics de manganès |
| Reducció de la recollida de carboni i silici | Substitució de part de ferromanganès o silicomanganès per manganès electrolític d'alta{0}}puresa |
| Ajust de la composició d'inclusió | Control coordinat de la pràctica de Mn, Si, Al i escòries |
El tipus de desoxidant, la seqüència d'addició, la posició d'addició i la condició de l'escòria afecten el resultat final de la desoxidació i la composició d'inclusió.
Per què utilitzar flocs electrolítics de manganès en lloc de ferromanganès?
El ferromanganès i el silicomanganès segueixen sent adequats per a l'addició de manganès a gran-escala als graus d'acer convencionals. Els flocs electrolítics de manganès són més adequats quan s'ha de controlar més de prop la recollida de carboni, silici i impureses.
| Element de comparació | Flocs electrolítics de manganès | Ferromanganès |
|---|---|---|
| Contingut de manganès | Manganès metàl·lic d'alta -puresa | Aliatge compost principalment per manganès i ferro |
| Recollida de carboni | Normalment baix | Depèn del grau de carboni alt-, mitjà- o baix- |
| Recollida de silici | Normalment baix | Depèn del grau de ferroaliatge seleccionat |
| Precisió d'ajust | Adequat per a un ajust petit i precís de manganès | Adequat per a-aliatges a gran escala |
| Aplicacions habituals | Acer especial, acer baix-carboni, acer baix-silici i finestres de composició estretes | Acer al carboni ordinari i graus d'acer convencionals |
| Consideració de costos | S'avalua segons el valor de control de puresa, recuperació i composició- | En general, més econòmic per a l'addició de manganès a granel convencional |
Els flocs de manganès electrolítics són més adequats quan:
- El contingut de carboni de l'acer no hauria d'augmentar significativament
- S'ha d'evitar l'excés de recollida de silici
- El fòsfor, sofre, seleni o altres impureses estan estrictament limitats
- El rang final de Mn és estret
- La retallada de la composició és necessària durant l'etapa posterior de refinat
- El ferromanganès convencional no pot assolir la composició química objectiu
Quan un grau d'acer normal només requereix una gran addició de manganès i pot tolerar els elements introduïts pel ferromanganès, pot ser que no sigui econòmicament necessari substituir tot el ferromanganès per escates electrolítiques de manganès.
Quan s'han d'afegir flocs de manganès electrolítics a l'acer fos?
No hi ha un temps d'addició fix que s'apliqui a cada planta d'acer. L'etapa real s'ha de determinar segons el grau d'acer, el contingut d'oxigen d'acer fos, l'estat de l'escòria i l'equip de producció disponible.
Afegir flocs electrolítics de manganès durant el toc
Durant el toc, el corrent d'acer pot ajudar a fondre i dispersar els flocs de manganès electrolítics, fent que aquesta etapa sigui adequada per a ajustaments de manganès relativament grans.
Els principals riscos operatius inclouen:
- Un alt contingut d'oxigen d'acer fos pot augmentar la pèrdua de manganès
- L'excés de convertidor o l'escòria del forn elèctric pot provocar la reoxidació del manganès
- Els flocs que aterren a la superfície de l'escòria es poden oxidar abans d'entrar a l'acer fos
- L'addició primerenca augmenta el temps de contacte amb l'escòria oxidant
Per tant, s'han de comprovar el control de l'escòria, la posició d'addició i el contingut inicial d'oxigen abans d'afegir manganès electrolític durant l'aprofitament.
Afegir flocs electrolítics de manganès durant el refinament LF
El refinament LF sol ser més adequat per a un ajust precís de Mn, especialment després de completar la desoxidació preliminar.
Els principals avantatges inclouen:
- La quantitat d'addició es pot calcular a partir dels resultats del mostreig
- L'activitat de l'oxigen de l'acer fos sol ser més baixa que durant l'aprofitament inicial
- L'agitació d'argó admet la fusió i l'homogeneïtzació
- La recuperació de manganès és més fàcil d'estabilitzar
- El rang de composició final és més fàcil de controlar
S'ha de proporcionar un temps de fusió i agitació suficient abans de prendre una altra mostra per confirmar la composició.
Petites addicions de retall de manganès electrolític abans de la colada contínua
Per als graus d'acer amb un rang final de Mn estret, es pot fer una petita correcció abans de la colada contínua.
Tanmateix, afegir massa tard pot provocar:
- Fusió incompleta dels flocs de manganès electrolítics
- Alta concentració localitzada de Mn
- Temps d'homogeneïtzació insuficient
- Resultats de mostreig no representatius
- Reducció de la recuperació a causa de la reoxidació
Com més a prop estigui l'addició de la colada contínua, més acuradament s'ha de controlar la quantitat, el temps d'agitació i el procediment de reinspecció.
Com es calcula l'addició electrolítica de manganès necessària?
L'addició planificada es pot estimar mitjançant un càlcul de -balanç de massa:
= Pes de l'acer fos (t) × Augment de Mn objectiu (%) × 10
÷ Puresa electrolítica del manganès
÷ Recuperació esperada de manganès
Per exemple:
- Pes d'acer fos: 50 tones
- Mn actual: 0,30%
- Mn objectiu: 0,50%
- Augment de Mn requerit: 0,20%
- Puresa electrolítica del manganès: 99,7%
- Recuperació esperada de manganès: 95%
L'addició teòrica prevista és d'aproximadament 106 kg.
Aquest càlcul no s'ha de tractar com una addició fixa per a cada calor. Els ajustos de producció reals també haurien de tenir en compte:
- Contingut inicial d'oxigen de l'acer fos
- Nivells de FeO i MnO a l'escòria
- Fase d'addició
- Temperatura de l'acer fos
- Temps d'agitació
- Dades històriques de recuperació
- Mn introduït per altres materials
- Temps de refinament posterior
L'augment de Mn objectiu és la diferència entre el valor objectiu i el valor mesurat actual, no el contingut total de Mn de l'acer acabat.
Quins factors redueixen la recuperació electrolítica de manganès?
La recuperació de manganès no és un valor fix. Es poden produir fluctuacions notables entre escalfaments fins i tot quan s'utilitza el mateix grau d'acer i l'especificació de manganès electrolític.
| Factor de funcionament | Possible efecte |
|---|---|
| Oxigen alt dissolt en acer fos | S'oxida més manganès en MnO |
| Escòria de arrastre fortament oxidant | El manganès es reoxida i la recuperació disminueix |
| Alt contingut de FeO a l'escòria | La pèrdua per oxidació del manganès augmenta |
| Els flocs aterren sobre una gruixuda capa d'escòria | El material es pot oxidar abans d'entrar a l'acer fos |
| Baixa temperatura d'acer fos | La fusió i la difusió es fan més lenta |
| Temps d'agitació insuficient | La composició segueix sent desigual i els resultats de la mostra fluctuen |
| Addició massa aviat | El temps de contacte amb l'escòria oxidant augmenta |
| Addició massa tard | Temps insuficient per a la fusió i homogeneïtzació |
| Estimació incorrecta del pes de l'acer fos | Error sistemàtic en la suma calculada |
| Puresa EMM fluctuant | El contingut final de Mn es torna menys consistent |
Quan la recuperació es manté per sota de les expectatives, el taller de fusió no hauria d'augmentar immediatament la quantitat d'addició per cada calor.
Primer s'han de comprovar els punts següents:
- Si el control de l'escòria és estable
- Si l'escòria FeO és massa alta
- Si els flocs entren realment a l'acer fos
- Si el moment d'addició és adequat
- Si la temperatura de l'acer fos és suficient
- Si el temps d'agitació i homogeneïtzació és adequat
Com afecten els flocs de manganès electrolítics les inclusions a l'acer?
Els flocs de manganès electrolítics formen MnO quan participen en la desoxidació. Per tant, no s'han de descriure com un material que redueix automàticament totes les inclusions.
Diferents sistemes de desoxidació poden produir:
- Inclusions de MnO
- Inclusions complexes de MnO-SiO₂
- Inclusions complexes de MnO-SiO₂{-Al2O₃
- Inclusions complexes associades a la posterior precipitació de MnS
En condicions de desoxidació combinada manganès-silici, la composició d'inclusió es pot ajustar controlant la química de Mn, Si, Al i escòries. El resultat final també depèn de:
- Contingut inicial d'oxigen de l'acer fos
- Seqüència d'addició de Mn, Si i Al
- Nivell d'oxidació de l'escòria-superior
- Temperatura de l'acer fos
- Temps de refinament
- Condicions d'agitació
- Si es produeix la reoxidació
El rendiment-del control d'inclusió no s'ha d'avaluar només pel nombre d'inclusions. També s'han de revisar els factors següents:
- Composició d'inclusió
- Mida d'inclusió
- Morfologia d'inclusió
- Distribució dins de l'acer
- Comportament d'aglomeració
- Risc d'obstrucció del broquet
- Efectes sobre la fosa, el laminat i el rendiment final de l'acer
Quins problemes comuns es produeixen quan s'utilitzen flocs de manganès electrolítics?
Per què la recuperació de manganès electrolític és inferior a l'esperada?
Les causes habituals inclouen un alt nivell d'oxigen dissolt, un transport excessiu d'escòries oxidants, escates que queden a la capa d'escòria, un temps d'addició inadequat i una recuperació real inferior al valor utilitzat en el càlcul.
Els esforços de millora s'han de centrar en la pràctica de desoxidació, el control de l'escòria i la posició d'addició en lloc d'augmentar només la quantitat d'addició.
Per què els flocs de manganès electrolítics no es fonen completament?
Les causes habituals inclouen:
- Baixa temperatura d'acer fos
- Addició excessiva de-lot únic
- Intensitat d'agitació insuficient
- Posició d'addició lluny de l'acer fos exposat
- Absorció d'humitat o aglomeració
- Mostra massa aviat després de l'addició
El problema es pot reduir afegint el material per lots, millorant la posició d'addició, augmentant l'agitació efectiva i permetent un temps d'homogeneïtzació suficient.
Per què el contingut final de Mn supera l'objectiu?
Les possibles causes inclouen:
- El contingut original de Mn no es va deduir
- El Mn introduït per ferromanganès, silicomanganès o ferralla es va ignorar
- El pes de l'acer fos es va estimar incorrectament
- Es va utilitzar un valor de recuperació esperat inadequat
- El mostreig es va realitzar abans de l'homogeneïtzació completa
- La mostra analítica no era representativa
La base de càlcul, el pes de calor i el procediment de mostreig s'han de comprovar abans de concloure que el producte electrolític de manganès va causar la desviació.
Quines impureses s'han de comprovar en escates electrolítiques de manganès?
Les especificacions de contractació no haurien d'examinar només el contingut total de Mn. També s'han de controlar els següents elements:
- Carboni
- Sofre
- Fòsfor
- Ferro
- Silici
- Seleni
Algunes vies de producció de manganès electrolítiques poden utilitzar additius que contenen seleni-. Per als graus d'acer sensibles al seleni-, el contingut màxim de Se s'ha d'escriure a l'especificació de compra, amb els resultats de les proves específics del lot-necessaris.
Què haurien de comprovar les botigues de fondre en comprar flocs de manganès electrolítics?
| Element d'inspecció | Informació per confirmar |
|---|---|
| Mn contingut | Percentatge mínim de manganès |
| Contingut de carboni | Contingut C màxim permès |
| Contingut de sofre | Contingut S màxim permès |
| Contingut de fòsfor | Contingut de P màxim permès |
| Contingut de ferro | Contingut màxim de Fe permès |
| Contingut de silici | Contingut de Si màxim permès |
| Contingut de seleni | Contingut de Se màxim permès per a qualitats d'acer sensibles |
| Forma física | Mida de l'escamot, gruix i relació de fines |
| Estat de la superfície | Oxidació severa, contaminació per petroli o material estrany |
| Humitat | Material sec i embalatge interior{0}}resistent a la humitat |
| Coherència del lot | COA independent per a cada lot de producció |
| Mètode d'embalatge | Bosses de tona, folres interiors, palets i etiquetes |
| Requisits d'inspecció | Proves de fàbrica o inspecció-de tercers |
L'estat físic dels flocs de manganès electrolític també és important per al funcionament de la-funció.
La polverització severa, l'absorció d'humitat, l'aglomeració o la contaminació poden afectar:
- Alimentació automàtica
- Precisió de pesatge
- Velocitat de fusió
- Pèrdua addicional
- Recuperació real de manganès
Per tant, les especificacions d'adquisició haurien de confirmar la composició química, la forma de l'escamot, la proporció de fines, els envasos resistents a la humitat{0}}i la identificació del lot.
Quins graus d'acer són adequats per a flocs de manganès electrolítics?
Els flocs de manganès electrolítics són més adequats per a:
- Ajust precís del contingut de Mn d'acer fos
- Limitació de la recollida addicional de carboni i silici
- Control estricte de fòsfor, sofre, seleni i altres impureses
- Petites correccions de composició durant el refinament posterior
- Producció d'acer de baix-carboni, acer de baix-silici, acer inoxidable o acer d'aliatge especial
- Qualitats d'acer on el ferromanganès convencional no pot complir la finestra de composició objectiu
Els flocs de manganès electrolítics poden no ser l'opció preferida quan:
- Els graus d'acer normals requereixen una gran addició de manganès
- L'acer pot tolerar el carboni i el ferro introduïts pel ferromanganès
- L'objectiu principal és l'aliatge convencional de baix cost-
- La desoxidació, el control de l'escòria i el control de la recuperació no són estables
- El principal requisit és la desoxidació convencional manganès-silici
La selecció s'ha de basar en els requisits de grau-d'acer, el cost efectiu del manganès, la recuperació real i la dificultat del control final de la composició.
Com poden les botigues de fondre estabilitzar el rendiment electrolític del manganès?
Els tallers de fosa no haurien d'utilitzar un valor de recuperació empíric per a cada grau d'acer i cada etapa d'addició.
Un enfocament més fiable és registrar les dades següents per a cada calor:
- Pes d'acer fos
- Contingut inicial de Mn
- Contingut Mn objectiu
- Addició electrolítica de manganès real
- Fase d'addició
- Temperatura de l'acer fos
- Temps d'agitació
- Escòria FeO o un altre indicador d'oxidació
- Temps de mostreig després de l'addició
- Contingut final de Mn
- Recuperació real de manganès
Després d'acumular dades de diverses escales, es poden establir models de recuperació separats per a:
- Tocant-addicions a l'etapa
- LF-addicions de perfeccionament
- Retall final abans de la colada contínua
- Diferents graus d'acer
- Diferents lots de subministrament de manganès electrolític
Aquest enfocament és més eficaç per reduir les fluctuacions de la composició de la calor-a-que simplement augmentar la quantitat d'addició.
Necessites confirmar els flocs electrolítics de manganès adequats per al teu grau d'acer?
Els diferents graus d'acer tenen límits diferents per a Mn, C, S, P, Fe, Si i Se. El grau d'EMM adequat també s'ha de fer coincidir amb la mida de la calor, el rang Mn objectiu, l'etapa d'addició i la recuperació esperada de manganès.
Si us plau, proporcioneu:
- Qualitat d'acer o aplicació principal
- Contingut actual de Mn i rang de Mn objectiu
- Límits necessaris per a C, S, P, Fe, Si i Se
- Pes d'acer fos per calor
- Quantitat de compra prevista
- Mètode d'embalatge i port de destinació
- Requisits d'inspecció de COA o de tercers-
Revisarem la vostra composició objectiu i els requisits de compra i confirmarem el grau de manganès electrolític adequat, els límits d'impureses, el mètode d'embalatge i la disposició del subministrament.
