Kako feromangan smanjuje troškove legure za proizvodnju čelika

Zašto feromangan smanjuje troškove legure za proizvodnju čelika

Feromangan s visokim udjelom ugljika obavlja dva posla odjednom u loncu za proizvodnju čelika: poboljšava inherentnu kvalitetu čelika i smanjuje troškove paketa legure koji se koristi za dobivanje. Kvaliteta sadrži visoke razine i mangana i ugljika, a dodaje se kao aditiv legure tijekom točenja ili u loncu, gdje povećava čvrstoću i tvrdoću gotovog čelika dok zadržava nisku cijenu po jedinici mangana i poboljšava ekonomski rezultat topline.

Ta je kombinacija razlog zašto feromangan s visokim udjelom ugljika ostaje zadani dodatak manganu u proizvodnji ugljičnog i niskolegiranog čelika, čak i tamo gdje su dostupni skuplji rafinirani tipovi. Ušteda nije marketinška tvrdnja; to izravno proizlazi iz kemije kvalitete i načina na koji se mangan ponaša u čeliku.

Mangan u čeliku: čvrstoća, tvrdoća i prokaljivost

Mangan je jedan od najjeftinijih elemenata koji može povećati čvrstoću i tvrdoću čelika. Otopljeni mangan povećava otvrdljivost, što znači da određeni presjek može postići potrebnu razinu čvrstoće s nižim sadržajem ugljika i nižom brzinom hlađenja. Niži sadržaj ugljika zauzvrat poboljšava zavarljivost i žilavost na niskim temperaturama, tako da dodatak mangana kupuje mehanička svojstva koja bi inače zahtijevala više ugljika ili skuplji način legiranja.

U običnom ugljičnom i niskolegiranom čeliku, mangan je također element koji veže zaostali sumpor i sprječava da uzrokuje probleme tijekom valjanja. Budući da je stopa dodavanja potrebna za postizanje određene ciljane čvrstoće mala, trošak manganske jedinice ostaje manji udio u ukupnoj cijeni legure, što je upravo ono što čini jeftini nosač mangana tako vrijednim.

Kontrola i deoksidacija sumpora

Mangan se spaja sa sumporom i stvara manganov sulfid, a ta je reakcija ono što sumpor sprječava da stvori filmove željeznog sulfida niskog tališta duž granica zrna. Ti su filmovi klasični uzrok vrućih pukotina i oštećenja rubova tijekom vrućeg valjanja, tako da dodatak mangana štiti prinos, kao i kvalitetu. Sulfidne inkluzije koje nastaju također su povoljnije za obradivost od alternativnih vrsta inkluzija.

Mangan je blaži dezoksidans od silicija ili aluminija, ali još uvijek uklanja dio opterećenja kisikom prije dodavanja jačih dezoksidansa. Silicij koji nosi feromangan s visokim udjelom ugljika djeluje u istom smjeru, tako da se dio troška legure učinkovito nadoknađuje kao ušteda na zasebnim dodacima za deoksidaciju.

Odakle zapravo dolazi ušteda

Štednja ima tri odvojena izvora i oni se spajaju. Prvo, visoki stupnjevi ugljika najmanje su rafinirani dodaci mangana proizvedeni u mjerilu, tako da imaju najnižu cijenu po toni legure. Drugo, iskorištenje je visoko jer se legura lako otapa u loncu i malo materijala se gubi u skul ili u neotopljene grudice kada je veličina točna. Treće, ugljik i silicij koje kvaliteta donosi nisu zagađivači u grijanju ugljičnog čelika; zamjenjuju elemente koji bi se inače morali dodati zasebno.

Visoki stupnjevi ugljika obično sadrže 65% do 82% mangana, dok niski stupnjevi ugljika dosežu 85% do 92%. Razlika u sadržaju između dvije obitelji je skromna, ali je razlika u cijeni po toni daleko veća, jer rafiniranje ugljika iz legure troši dodatni kisik i smanjuje oporavak mangana. Kao rezultat toga, cijena po kilogramu sadržanog mangana najniža je za obitelj s visokim udjelom ugljika i stalno raste kako se specifikacija ugljika pooštrava. Elektrolitički metalni mangan, najčišća opcija, nalazi se na vrhu te ljestvice i opravdan je samo tamo gdje gornja granica ugljika ne ostavlja alternativu.

Ocjene, obrasci proizvoda i odabir ocjene

Tablica u nastavku navodi reprezentativne stupnjeve iz obitelji s niskim, srednjim i visokim udjelom ugljika tako da se kompromis-između sadržaja mangana, razine ugljika i cijene može vidjeti na prvi pogled. Obitelji razreda slijede kineski nacionalni standard za feromangan, GB/T 3795.

Oblik proizvoda važan je jednako kao i ocjena. Komadići su konvencionalni izbor za dodavanje ručno ili dizalicom u lonac, dok peleti daleko bolje teku u automatskim sustavima za vaganje i punjenje i brže se otapaju nakon što uđu u talinu. Oba oblika se proizvode iz istih toplina, tako da je izbor pitanje rukovanja, a ne metalurško, ali utječe na oporavak, a time i na stvarnu cijenu po jedinici mangana isporučenog u čelik.

Popis za provjeru u nastavku odnosi se na bilo koju odluku o stupnju u proizvodnji ugljičnog čelika.

Najprije postavite gornju granicu ugljika za čelik, budući da on odlučuje može li se uopće koristiti visoki stupanj ugljika.

Izračunajte potreban dodatak mangana u kilogramima po toni čelika, a zatim odredite cijene na bazi sadržanog mangana.

Provjerite ograničenje fosfora u odnosu na tablicu razreda i odaberite stupac u kojem je specifikacija čelika zahtjevna.

Odaberite komade ili pelete prema načinu na koji će se dodatak vagati i hraniti.

Dogovorite se o rasponu veličine tako da sitne sitne i prevelike grudice ne ugroze oporavak.

Potvrdite obrazac, oznaku stupnja i pakiranje na potvrdi mlina i dokumentima za otpremu.

Često postavljana pitanja

P: Kako feromangan s visokim udjelom ugljika smanjuje troškove legure?
To je najmanje rafinirani dodatak mangana koji se proizvodi u velikim količinama, tako da ima najnižu cijenu po toni, a njegov sadržaj ugljika i silicija zamjenjuje dodatke koji bi inače bili potrebni pri zagrijavanju ugljičnog čelika.

P: Smanjuje li dodavanje mangana kvalitetu čelika?
Ne. Mangan povećava čvrstoću i tvrdoću, poboljšava kaljivost i kontrolira sumpor, tako da je učinak kvalitete pozitivan sve dok granice ugljika i fosfora u kvaliteti odgovaraju čeliku koji se izrađuje.

P: Koja se vrsta čelika najviše koristi u proizvodnji ugljičnog čelika?
Visoki stupnjevi ugljika kao što su FeMn78C8.0, FeMn74C7.5 i FeMn68C7.0, jer daju najnižu cijenu po kilogramu sadržanog mangana.

P: Kada se umjesto toga mora koristiti niska razina ugljika?
Kada specifikacija za čelik postavlja usku gornju granicu ugljika, na primjer u klasama s niskim ugljikom i nehrđajućim nehrđajućim, skupljanje ugljika iz legure mora biti minimalizirano.

P: Ponašaju li se peleti i komadići drugačije u kutlači?
Peleti bolje teku u sustavima za automatsko hranjenje i brže se otapaju, dok su komadići uobičajeni oblik za dodavanje dizalicom ili ručno; oboje dolaze iz istih vrućina.

P: Zašto mangan štiti prinos tijekom valjanja?
Spaja se sa sumporom i stvara manganov sulfid, koji sprječava stvaranje slojeva željeznog sulfida niskog tališta na granicama zrna i izazivanje vrućih pukotina.