Raspuns direct: Fulgi electrolitici de manganpoate participa la dezoxidarea oțelului în timp ce crește conținutul de mangan al oțelului topit. Cu toate acestea, ele nu sunt utilizate în mod normal ca singurul dezoxidant profund. În majoritatea magazinelor de topire, acestea sunt utilizate împreună cu siliciu, aluminiu sau alte elemente dezoxidante. Valoarea lor principală constă în ajustarea precisă a manganului cu carbon limitat, siliciu, fosfor, sulf și alte adaosuri nedorite.
Ce rol joacă fulgii electrolitici de mangan în dezoxidarea producției de oțel?
După ce sunt adăugați la oțelul topit, fulgii de mangan electrolitici îndeplinesc de obicei trei funcții:
1.Participarea la dezoxidarea oțelului topit
2.Ajustarea conținutului final de mangan
3.Schimbarea formei în care există sulf în oțel
Cum participă manganul electrolitic la dezoxidarea oțelului topit?
După ce manganul intră în oțelul topit, acesta poate reacționa cu oxigenul dizolvat:
MnO generat poate intra în zgură sau se poate combina cu oxizi cum ar fi SiO2 și Al203 pentru a forma incluziuni complexe.
Cu toate acestea, manganul nu este un element puternic dezoxidant. În comparație cu aluminiul, manganul are o capacitate limitată de a reduce oxigenul dizolvat atunci când este utilizat singur. Pentru tipurile de oțel care necesită un conținut final scăzut de oxigen, atelierele de topire folosesc de obicei una dintre următoarele abordări:
- Dezoxidare combinată cu mangan și siliciu
- Dezoxidare profundă cu aluminiu înainte de ajustarea manganului
- Tunderea finală a manganului cu fulgi electrolitici de mangan
Valoarea practică a fulgilor de mangan electrolitic este, prin urmare, de a participa la dezoxidare în timp ce crește exact manganul, mai degrabă decât de a finaliza întregul proces de deoxidare de la sine.
Cum ajustează fulgii electrolitici de mangan conținutul final de Mn?
Mangancare nu este oxidat se dizolvă în oțelul topit și crește conținutul final de Mn.
Atunci când calculează adaosul necesar, atelierul de topire ar trebui să ia în considerare:
- Conținutul actual de Mn al oțelului topit
- Interval de conținut Mn țintă
- Puritatea reală a fulgilor electrolitici de mangan
- Pierderea prin oxidare a manganului
- Recuperarea istorică a manganului
- Mn introdus de feromangan, silicomangan și resturi
- Pierderi suplimentare de rafinare și reoxidare
Fulgii electrolitici de mangan sunt deosebit de utili pentru micile corecții ale compoziției în timpul rafinării LF sau în alte etape în care intervalul de mangan țintă este îngust.
Poate manganul să completeze desulfurarea oțelului?
Manganul nu poate înlocui desulfurarea zgurii.
După ce intră în oțel topit, manganul se poate combina cu sulful pentru a forma MnS, reducând efectul dăunător al FeS cu punct de topire -scăzut- asupra performanței de lucru la cald-. Funcția sa principală este de a schimba forma sulfurilor, mai degrabă decât de a îndepărta direct sulful din oțelul topit.
Desulfurarea reală depinde încă de:
- Bazicitatea zgurii
- Nivelul de oxidare a zgurii
- Temperatura oțelului topit
- Agitarea zgurii-oțel
- Timp de rafinare
- Volumul zgurii și condițiile de contact zgură-oțel
Manganul poate ajuta la controlul sulfului și la îmbunătățirea-performanței de lucru la cald, dar nu poate finaliza singur desulfurarea profundă.
Fulgii electrolitici de mangan pot fi folosiți ca singurul dezoxidant pentru fabricarea oțelului?
Pentru producția care necesită un conținut final scăzut de oxigen, fulgii electrolitici de mangan nu sunt, în general, utilizați ca singur dezoxidant.
Principalele motive includ:
- Manganul are o capacitate de dezoxidare mai slabă decât aluminiul
- Oxigenul dizolvat ridicat face ca mai mult mangan să se oxideze în MnO
- Zgura oxidantă poate reduce și mai mult recuperarea manganului
- MnO poate deveni parte a incluziunilor complexe
- Reoxidarea ulterioară poate crește din nou conținutul de oxigen
| Obiectiv de producție | Abordare comună de tratament |
|---|---|
| Reducerea inițială a oxigenului din oțel topit | Dezoxidare combinată cu mangan și siliciu |
| Obținerea unui conținut final scăzut de oxigen | Aluminiu sau alt dezoxidant puternic |
| Ajustarea precisă a conținutului final de Mn | Adăugarea de fulgi electrolitici de mangan |
| Reducerea absorbției de carbon și siliciu | Înlocuirea unei părți a feromanganului sau silicomanganului cu mangan electrolitic de puritate ridicată{0} |
| Ajustarea compoziției incluziunii | Controlul coordonat al practicii Mn, Si, Al și zgură |
Tipul de dezoxidant, secvența de adăugare, poziția de adăugare și starea de zgură afectează toate rezultatul final al deoxidării și compoziția incluziunii.
De ce să folosiți fulgi electrolitici de mangan în loc de ferromangan?
Feromanganul și silicomanganul rămân potrivite pentru adăugarea de mangan la scară mare-în clasele convenționale de oțel. Fulgii electrolitici de mangan sunt mai potriviti atunci când carbonul, siliciul și preluarea impurităților trebuie controlate mai îndeaproape.
| Element de comparație | Fulgi electrolitici de mangan | Ferromangan |
|---|---|---|
| Conținut de mangan | Mangan metalic de înaltă puritate{0} | Aliaj compus în principal din mangan și fier |
| Ridicare carbon | De obicei scăzut | Depinde de gradul de carbon ridicat-, mediu- sau scăzut- |
| Pickup din silicon | De obicei scăzut | Depinde de calitatea feroaliajului selectată |
| Precizie de reglare | Potrivit pentru reglajul mic și precis al manganului | Potrivit pentru aliaje-la scară mare |
| Aplicații comune | Oțel special, oțel cu conținut scăzut de-carbon, oțel cu conținut scăzut de-siliciu și ferestre înguste de compoziție | Oțel carbon obișnuit și oțel convențional |
| Considerarea costurilor | Evaluat în funcție de puritatea, recuperarea și valoarea de control-compoziției | De obicei, mai economic pentru adăugarea convențională de mangan în vrac |
Fulgii electrolitici de mangan sunt mai potriviți atunci când:
- Conținutul de carbon al oțelului nu ar trebui să crească semnificativ
- Trebuie evitată preluarea în exces de siliciu
- Fosforul, sulful, seleniul sau alte impurități sunt strict limitate
- Intervalul final de Mn este îngust
- Tunderea compoziției este necesară în timpul etapei ulterioare de rafinare
- Feromanganul convențional nu poate îndeplini compoziția chimică țintă
Atunci când o calitate obișnuită de oțel necesită doar un adaos mare de mangan și poate tolera elementele introduse de feromangan, înlocuirea tuturor feromanganului cu fulgi electrolitici de mangan poate să nu fie necesară din punct de vedere economic.
Când ar trebui adăugați fulgi electrolitici de mangan la oțelul topit?
Nu există un timp fix de adăugare care se aplică fiecărei fabrici de oțel. Etapa reală ar trebui determinată în funcție de calitatea oțelului, conținutul de oxigen din oțel topit, starea zgurii și echipamentul de producție disponibil.
Adăugarea de fulgi electrolitici de mangan în timpul atingerii
În timpul atingerii, fluxul de oțel poate ajuta la topirea și dispersarea fulgilor electrolitici de mangan, făcând această etapă potrivită pentru ajustări de mangan relativ mari.
Principalele riscuri operaționale includ:
- Conținutul ridicat de oxigen din oțel topit poate crește pierderea de mangan
- Convertorul în exces sau transportul de zgură de la cuptorul electric poate provoca reoxidarea manganului
- Fulgii care aterizează pe suprafața zgurii se pot oxida înainte de a pătrunde în oțelul topit
- Adăugarea timpurie crește timpul de contact cu zgura oxidantă
Prin urmare, controlul zgurii, poziția de adăugare și conținutul inițial de oxigen trebuie verificate înainte de adăugarea de mangan electrolitic în timpul atingerii.
Adăugarea de fulgi electrolitici de mangan în timpul rafinării LF
Rafinarea LF este de obicei mai potrivită pentru ajustarea precisă a Mn, mai ales după ce dezoxidarea preliminară a fost finalizată.
Principalele avantaje includ:
- Cantitatea adăugată poate fi calculată din rezultatele prelevării
- Activitatea oxigenului din oțel topit este de obicei mai scăzută decât în timpul atingerii timpurii
- Agitarea cu argon susține topirea și omogenizarea
- Recuperarea manganului este mai ușor de stabilizat
- Gama finală de compoziție este mai ușor de controlat
Trebuie asigurat un timp suficient de topire și agitare înainte de a se preleva o altă probă pentru a confirma compoziția.
Mici adaosuri electrolitice cu mangan înainte de turnarea continuă
Pentru tipurile de oțel cu o gamă finală îngustă de Mn, se poate face o mică corecție înainte de turnarea continuă.
Cu toate acestea, adăugarea prea târziu poate provoca:
- Topirea incompletă a fulgilor electrolitici de mangan
- Concentrație mare de Mn localizată
- Timp de omogenizare insuficient
- Rezultate de eșantionare nereprezentative
- Recuperare redusă datorită reoxidării
Cu cât adăugarea este mai aproape de turnarea continuă, cu atât cantitatea, timpul de agitare și procedura de reinspecție trebuie controlate cu mai multă atenție.
Cum se calculează adaosul de mangan electrolitic necesar?
Adăugarea planificată poate fi estimată utilizând un calcul-balanțului de masă:
= Greutatea oțelului topit (t) × creșterea Mn țintă (%) × 10
÷ Puritatea electrolitică a manganului
÷ Recuperarea estimată a manganului
De exemplu:
- Greutate oțel topit: 50 tone
- Mn curent: 0,30%
- Mn țintă: 0,50%
- Creștere necesară Mn: 0,20%
- Puritatea electrolitică a manganului: 99,7%
- Recuperare estimată de mangan: 95%
Adăugarea teoretică planificată este de aproximativ 106 kg.
Acest calcul nu trebuie tratat ca o adaos fixă pentru fiecare căldură. Ajustările efective ale producției ar trebui să ia în considerare și:
- Conținutul inițial de oxigen al oțelului topit
- Nivelurile de FeO și MnO în zgură
- Etapa de adăugare
- Temperatura oțelului topit
- Timp de agitare
- Date istorice de recuperare
- Mn introdus de alte materiale
- Timp de rafinare ulterior
Creșterea țintă de Mn este diferența dintre valoarea țintă și valoarea măsurată curentă, nu conținutul total de Mn al oțelului finit.
Ce factori reduc recuperarea electrolitică a manganului?
Recuperarea manganului nu este o valoare fixă. Pot apărea fluctuații vizibile între călduri chiar și atunci când se utilizează aceeași calitate de oțel și specificația de mangan electrolitic.
| Factorul de operare | Efect posibil |
|---|---|
| Oxigen dizolvat ridicat în oțel topit | Mai mult mangan este oxidat în MnO |
| Zgura transportată puternic oxidantă | Manganul este reoxidat și recuperarea scade |
| Conținut ridicat de FeO în zgură | Pierderile de oxidare a manganului cresc |
| Fulgii aterizează pe un strat gros de zgură | Materialul se poate oxida înainte de a pătrunde în oțelul topit |
| Temperatura scăzută a oțelului topit | Topirea și difuzia devin mai lente |
| Timp de agitare insuficient | Compoziția rămâne neuniformă, iar rezultatele probei fluctuează |
| Adăugarea prea devreme | Timpul de contact cu zgura oxidantă crește |
| Adăugarea prea târziu | Timp insuficient de topire si omogenizare |
| Estimare incorectă a greutății oțelului topit | Eroare sistematică în adunarea calculată |
| Puritate EMM fluctuantă | Conținutul final de Mn devine mai puțin consistent |
Când recuperarea rămâne sub așteptări, atelierul de topire nu ar trebui să crească imediat cantitatea de adăugare pentru fiecare căldură.
Următoarele puncte trebuie verificate mai întâi:
- Dacă controlul zgurii este stabil
- Dacă zgura FeO este prea mare
- Dacă fulgii intră de fapt în oțelul topit
- Dacă momentul de adăugare este adecvat
- Dacă temperatura oțelului topit este suficientă
- Dacă timpul de agitare și omogenizare este adecvat
Cum afectează fulgii electrolitici de mangan incluziunile din oțel?
Fulgii electrolitici de mangan formează MnO atunci când participă la dezoxidare. Prin urmare, nu ar trebui descrise ca un material care reduce automat toate incluziunile.
Diferite sisteme de dezoxidare pot produce:
- incluziuni de MnO
- Incluziuni complexe de MnO-SiO₂
- Incluziuni complexe MnO-SiO₂{-Al2O₃
- Incluziuni complexe asociate cu precipitarea MnS ulterioară
În condiții de dezoxidare combinată mangan-siliciu, compoziția incluziunii poate fi ajustată prin controlul chimiei Mn, Si, Al și zgură. Rezultatul final depinde și de:
- Conținutul inițial de oxigen al oțelului topit
- Secvența de adăugare a Mn, Si și Al
- Nivel superior de-oxidare a zgurii
- Temperatura oțelului topit
- Timp de rafinare
- Condiții de agitare
- Dacă are loc reoxidarea
Performanța controlului-incluziunii nu trebuie evaluată numai după numărul de incluziuni. De asemenea, ar trebui revizuiți următorii factori:
- Compoziția de includere
- Dimensiunea includerii
- Morfologia incluziunii
- Distribuția în interiorul oțelului
- Comportamentul de aglomerare
- Risc de înfundare a duzei
- Efecte asupra turnării, rulării și performanței finale a oțelului
Ce probleme frecvente apar la utilizarea fulgilor electrolitici de mangan?
De ce este recuperarea electrolitică a manganului mai mică decât se aștepta?
Cauzele obișnuite includ oxigenul dizolvat ridicat, transportul excesiv de zgură oxidantă, fulgi rămase pe stratul de zgură, momentul de adăugare nepotrivit și recuperarea reală fiind mai mică decât valoarea utilizată în calcul.
Eforturile de îmbunătățire ar trebui să se concentreze pe practica de dezoxidare, controlul zgurii și poziția de adăugare, mai degrabă decât doar creșterea cantității de adăugare.
De ce fulgii electrolitici de mangan nu se topesc complet?
Cauzele comune includ:
- Temperatura scăzută a oțelului topit
- Adăugarea excesivă a unui singur lot-
- Intensitate insuficientă de agitare
- Poziție de adăugare departe de oțelul topit expus
- Absorbția umidității sau aglomerarea
- Eșantionarea prea curând după adăugare
Problema poate fi redusă prin adăugarea materialului în loturi, îmbunătățirea poziției de adăugare, creșterea agitației eficiente și permițând un timp suficient de omogenizare.
De ce conținutul final Mn depășește ținta?
Cauzele posibile includ:
- Conținutul original de Mn nu a fost dedus
- Mn introdus de feromangan, silicomangan sau resturi a fost ignorat
- Greutatea oțelului topit a fost estimată incorect
- A fost utilizată o valoare estimată de recuperare necorespunzătoare
- Prelevarea a fost efectuată înainte de omogenizarea completă
- Eșantionul analitic nu a fost reprezentativ
Baza de calcul, greutatea termică și procedura de prelevare trebuie verificate înainte de a concluziona că produsul electrolitic cu mangan a cauzat abaterea.
Ce impurități ar trebui verificate în fulgii electrolitici de mangan?
Specificațiile de achiziție nu ar trebui să examineze doar conținutul total de Mn. De asemenea, trebuie controlate următoarele elemente:
- Carbon
- Sulf
- Fosfor
- Fier
- Siliciu
- Seleniu
Unele căi de producție electrolitică de mangan pot folosi aditivi care-conțin seleniu. Pentru clasele de oțel-sensibile la seleniu, conținutul maxim de Se ar trebui să fie înscris în specificația de achiziție, fiind necesare rezultate ale testelor specifice lotului-.
Ce ar trebui să verifice magazinele de topire atunci când cumpără fulgi electrolitici de mangan?
| Articol de inspecție | Informații de confirmat |
|---|---|
| Conținut de Mn | Procentul minim de mangan |
| Conținut de carbon | Conținut C maxim permis |
| Conținut de sulf | Conținut S maxim permis |
| Conținut de fosfor | Conținutul maxim permis de P |
| Conținut de fier | Conținut maxim permis de Fe |
| Conținut de siliciu | Conținut maxim permis de Si |
| Conținut de seleniu | Conținut maxim permis de Se pentru clasele sensibile de oțel |
| Forma fizică | Dimensiunea fulgii, grosimea și raportul finelor |
| Starea suprafeței | Oxidare severă, contaminare cu ulei sau materiale străine |
| Umiditate | Material uscat și ambalaj interior rezistent la{0}}umiditate |
| Consistența lotului | COA independent pentru fiecare lot de producție |
| Metoda de ambalare | Ton saci, căptușeli interioare, paleți și etichete |
| Cerințe de inspecție | Testare din fabrică sau inspecție-terță parte |
Starea fizică a fulgilor electrolitici de mangan este, de asemenea, importantă pentru funcționarea topiturii-.
Pulverizarea severă, absorbția umidității, aglomerarea sau contaminarea pot afecta:
- Hrănire automată
- Precizia cântăririi
- Viteza de topire
- Pierdere suplimentară
- Recuperarea reală a manganului
Prin urmare, specificațiile de achiziție ar trebui să confirme compoziția chimică, forma fulgilor, raportul finelor, ambalajul-rezistent la umiditate și identificarea lotului.
Ce clase de oțel sunt potrivite pentru fulgii electrolitici de mangan?
Fulgii electrolitici de mangan sunt mai potriviti pentru:
- Reglarea precisă a conținutului de Mn din oțel topit
- Limitarea aportului suplimentar de carbon și siliciu
- Control strict al fosforului, sulfului, seleniului și altor impurități
- Mici corecții de compoziție în timpul rafinării ulterioare
- Producția de oțel cu conținut scăzut de-carbon, oțel cu conținut scăzut de-siliciu, oțel inoxidabil sau oțel aliat special
- Tipuri de oțel în care feromanganul convențional nu poate îndeplini fereastra de compoziție țintă
Fulgii electrolitici de mangan pot să nu fie opțiunea preferată atunci când:
- Calitățile obișnuite de oțel necesită un adaos mare de mangan
- Oțelul poate tolera carbonul și fierul introdus de feromangan
- Obiectivul principal este aliajul convențional cu costuri reduse
- Dezoxidarea, controlul zgurii și controlul recuperării nu sunt stabile
- Cerința principală este dezoxidarea convențională mangan-siliciu
Selecția ar trebui să se bazeze pe cerințele de calitate-oțelului, costul efectiv al manganului, recuperarea reală și dificultatea controlului final al compoziției.
Cum pot magazinele de topire să stabilizeze performanța electrolitică a manganului?
Atelierele de topire nu ar trebui să utilizeze o valoare empirică de recuperare pentru fiecare calitate de oțel și fiecare etapă de adăugare.
O abordare mai fiabilă este înregistrarea următoarelor date pentru fiecare căldură:
- Greutate din oțel topit
- Conținutul inițial de Mn
- Conținut Mn țintă
- Adaos electrolitic real de mangan
- Etapa de adăugare
- Temperatura oțelului topit
- Timp de agitare
- Zgura FeO sau alt indicator de oxidare
- Timp de prelevare după adăugare
- Conținut final de Mn
- Recuperarea reală a manganului
După acumularea datelor de la mai multe călduri, pot fi stabilite modele separate de recuperare pentru:
- Atingerea-adăugiri de etapă
- LF-adăugiri de rafinare
- Tunderea finală înainte de turnarea continuă
- Diferite grade de oțel
- Diferite loturi de alimentare cu mangan electrolitic
Această abordare este mai eficientă pentru a reduce fluctuațiile-la-compoziției căldurii decât pur și simplu creșterea cantității de adăugare.
Trebuie să confirmați fulgii electrolitici de mangan potriviti pentru calitatea dvs. de oțel?
Diferitele grade de oțel au limite diferite pentru Mn, C, S, P, Fe, Si și Se. Calitatea EMM adecvată ar trebui să fie, de asemenea, potrivită cu mărimea căldurii, intervalul Mn țintă, stadiul de adăugare și recuperarea estimată a manganului.
Vă rugăm să furnizați:
- Calitatea oțelului sau aplicația principală
- Conținutul actual de Mn și intervalul Mn țintă
- Limitele necesare pentru C, S, P, Fe, Si și Se
- Greutatea oțelului topit pe căldură
- Cantitatea de achiziție așteptată
- Metoda de ambalare și portul de destinație
- Cerințe privind inspecția COA sau-terți
Vom revizui compoziția țintă și cerințele de achiziție și vom confirma gradul de mangan electrolitic adecvat, limitele de impurități, metoda de ambalare și aranjamentul de aprovizionare.
