Ferromanganese a carbonio medio Il ferromanganese raffinato (ΦMн{0}}.5, ΦMн1.0A, ΦMн1.0 e ΦM1.5) viene prodotto riducendo gli ossidi nel minerale di manganese e nelle scorie ricche di manganese con silicio in lega silicio-manganese e con l'aggiunta contemporanea di calce. La calce e la silice si combinano per formare il silicato e la reazione è la seguente:
2MnO+MnSi+2CaO=3Mn+2CaO·SiO2
ΔZ gradi =-27673-0.935T
3MnO+MnSi+CaO=3Mn+1/2(2MaO·SiO2)+1/2(2CaO·SiO2)
ΔZ grado =-10508-3.61T
2 1/2MoO+MaSi+CaO=3Ma+1/2(MaO·SiO3)+1/2(2CaO·SiO2)
ΔZ gradi =-31336+10.77T
2MnO·SiO2+MnSi+4CaO=3Mn+2(2CaO·SiO2)
ΔZ gradi =-56378+1.19T
2(MnO·SiO2)+MnSi+6CaO=3Mn+3(2CaO·SiO2)
ΔZ gradi =-86585-2.48T
Smelting is carried out in a tiltable rotary electric furnace with a power of 2500 to 3500 kVA. Magnesia furnace lining, working voltage is 130~280 volts. Raw materials include liquid or lump manganese-rich slag (Mn>47% e P0.011~0.017%), concentrato di manganese, lega di silicio-manganese ((Si maggiore o uguale a 19%, C Inferiore o uguale a 1,0% e P Inferiore o uguale a 0,30%), dimensione delle particelle inferiore a 30 mm) e calce (CaO maggiore o uguale al 90%, dimensione delle particelle inferiore a 50 mm). Se la carica del forno non è dotata di scorie ricche di manganese, il contenuto di carbonio della lega di silicio-manganese dovrebbe essere inferiore allo 0,8% e il minerale dovrebbe essere essiccato finché l'umidità non sarà compresa tra l'1 e il 3%.
Il processo di fusione è ciclico ed è suddiviso in più fasi: riparazione del forno, ritorno delle scorie per innescare l'arco, caricamento dei materiali solidi, fusione della carica e regolazione della composizione, spillatura del ferro. La composizione del lotto di materiale è la seguente: 100 chilogrammi di scorie ricche di manganese, da 25 a 35 chilogrammi di concentrato di manganese, da 45 a 55 chilogrammi di lega silicio-manganese e da 65 a 70 chilogrammi di calce.
Quando si fonde ferromanganese a medio contenuto di carbonio, le scorie ricche di manganese generalmente non sono incluse nella carica. Per prima cosa aggiungere nel forno la calce e i frammenti di lega prodotti durante la finitura. Dopo che l'arco è stato innescato, la carica viene caricata. Quando la carica si scioglie, la carica circostante viene spinta in prossimità dell'elettrodo. Cento chilogrammi di minerale di manganese e di scorie ricche di manganese consumano da 100 a 110 gradi di elettricità. Un forno contiene 7500-8000 kg di scorie ricche di manganese, 3700-4000 kg di minerale di manganese, 7300-7500 kg di calce e 5400-6000 kg di lega silicio-manganese.
Quando si accende l'arco e si scioglie la carica, la tensione è compresa tra 276 e 254 volt; durante la raffinazione e la regolazione degli ingredienti, la tensione è di 232 volt. Poiché la tensione è relativamente elevata, può trattarsi solo di un processo di esposizione all'arco. Una grande quantità di scorie liquide nel forno può aiutare a stabilizzare l’arco, riducendo così il contenuto di carbonio della lega dal 30 al 35% rispetto ai materiali solidi. Per accelerare il processo di raffinazione, è possibile utilizzare aria compressa per agitare una o due volte in ciascun forno. All'aumentare del tempo di raffinazione, il contenuto di silicio della lega diminuisce.
Il punto finale della fusione viene giudicato in base alle caratteristiche esterne del campione di lega. Quando il contenuto di silicio è inferiore al 2%, la sezione trasversale del campione dopo il raffreddamento avrà una struttura a grana fine e diventerà scura; quando il contenuto di silicio è superiore al 2%, la sezione trasversale sarà vetrosa. Se il contenuto di silicio è elevato, è necessario aggiungere calce e minerale per continuare la raffinazione; se il contenuto di silicio è basso è necessario aggiungere la lega silicio-manganese.
La lega viene prodotta in una siviera di ferro fuso rivestita con scorie del forno precedente. La lega viene quindi colata in una fonditrice a nastro o in una lingottiera. Le scorie vengono versate in lingottiere o apparecchiature di raffinazione. La composizione delle scorie è la seguente: MnO30%, SiO231%, CaO33%, MgO2.0%, Al2O32,1% e FeO0,8%.
A 1320 gradi, la viscosità delle scorie è di circa 24 poise, che scende bruscamente a 3 poise a 1400 gradi, e a circa 1 poise a 1650 gradi. La conducibilità della scoria oscilla tra 50 e 400 ohm/metro all'interno della temperatura di fusione, e dovrebbe diminuire bruscamente al diminuire della temperatura e del contenuto di ossido manganoso (sostituito da ossido di calcio). All’aumentare del contenuto di MgO, la viscosità delle scorie diminuisce e la conduttività aumenta.
Negli ultimi anni sono stati proposti molti piani per riformare il processo di raffinazione del ferromanganese, come la miscelazione di una fusione di minerale e calce contenente 25-50% di manganese a una temperatura compresa tra 1350 e 1800 gradi e ferromanganese a medio carbonio in un tuyere dotato di tuyere nella parte inferiore. nel sacchetto e mescolare la lega liquida di silicio-manganese nel secchio, aggiungere un po' di calce se necessario e soffiare gas (N2, CO, CO2) nella massa fusa attraverso l'ugello dell'aria per agitare. Smettere di fornire aria dopo che gli ingredienti sono stati qualificati. La composizione delle leghe varia con la qualità degli ingredienti e delle materie prime.
