Hvilke funksjoner har manganmetallblokken i stålproduksjon?

Manganblokkerer laget med høy-renhetsmangan (Mn) som kjernekomponent:

 Komposisjonsområde: Mn Større enn eller lik 95 % (Mn95-grad), Mn Større enn eller lik 97 % (Mn97-grad), Mn Større enn eller lik 99 % (Mn99-kvalitet), urenheter C Mindre enn eller lik 0,1 %, S Mindre enn eller lik 0,05 %, P Mindre enn eller lik 0,04 %, Fe Mindre enn eller lik 2,0 %;

 Fysiske egenskaper:Smeltepunkt 1244 grader, tetthet 7,43 g/cm³, sølvfargede-grå klumper (10-50 mm), relativt sprø ved romtemperatur, svært kjemisk aktive ved høye temperaturer, med reduserende kraft nest etter kalsium, aluminium og silisium;

 Kjernefordeler:Sterk synergistisk effekt ved deoksidering og avsvovling, høy legeringseffektivitet, kostnad 30 %-40 % lavere enn silisium-kalsiumlegeringer, egnet for stålproduksjon i stor skala.

(1) Deoksidasjonsfunksjon: Mild reduksjon og inkluderingsoptimalisering

Manganmetallblokker brukes ofte som en "mild deoksideringsmiddel" i stålproduksjon, og unngår overdreven deoksidering som kan få det smeltede stålet til å koke, samtidig som morfologien til inneslutninger optimaliseres:

Kjernereaksjonsmekanisme:

Mn + FeO → MnO + Fe (spontan reaksjon i smeltet stål ved 1500-1600 grader). Den genererte MnO har en lavere tetthet enn det smeltede stålet og kan lett flyte og fjernes med slagget; videre kan MnO danne komposittslagg med lavt-smeltepunkt (smeltepunkt 1200-1300 grader) med SiO2 og Al2O3, noe som ytterligere forbedrer fjerningseffektiviteten til deoksidasjonsprodukter;

Kvantitativ deoksidasjonseffekt:

Tilsetning av 0,2 %-0,5 % (Mn97-kvalitet) kan redusere oksygeninnholdet i smeltet stål fra 80-100 ppm til 40-60 ppm, og oppnå en deoksidasjonseffektivitet på ... 37.5%-50 %;

Komparative fordeler:

Svakere reduserende kraft enn aluminium og silisium, forhindrer voldsom koking av smeltet stål, samtidig som deoksydasjonseffektiviteten til silisium og aluminium økes med 10%-15%, og unngår inklusjonsaggregering forårsaket av bruk av silisium og aluminium alene;

(2) Avsvovlingsfunksjon: Stabil avsvovling og undertrykkelse av varm sprøhet

Manganmetallklumper reduserer svovelinnholdet i stål ved å danne stabile forbindelser med svovel, og unngår varme sprøhetsdefekter:

Kjernereaksjonsmekanisme:

Mn + FeS → MnS + Fe, det genererte MnS har et smeltepunkt på 1610 grader og en løselighet på bare 0,0003 % (i smeltet stål), nesten uløselig i smeltet stål, flyter lett til slagget for fjerning;

Kvantitativ avsvovlingseffekt:

Tilsetning av 0,3%-0,8% (Mn97-kvalitet) kan redusere svovelinnholdet i smeltet stål fra 0,05%-0,08% til 0,02%-0,03%, og oppnå en avsvovlingshastighet på ... 40%-75%; Kjerneverdi: Demper effektivt varm sprøhet i stål, reduserer sprekkhastigheten under varmbearbeiding (valsing, smiing) fra 1,2 % til 0,3 %, og forbedrer prosesseringsplastisiteten;

Synergistiske fordeler:

Når det brukes sammen medkalsium silisium legeringer, kan avsvovlingshastigheten økes til over 80 %, og oppfyller produksjonskravene til stål med lavt-svovelinnhold (S mindre enn eller lik 0,01 %).

(3) Legeringsfunksjon: Ytelsesforbedring og mikrostrukturoptimalisering

Mandac er et av de viktigste legeringselementene i stålproduksjon. Gjennom solid løsningsforsterkning og mikrostrukturforfining, forbedrer den omfattende de mekaniske egenskapene til stål:

 Kjernestyrkende mekanisme:

Styrking av solid løsning:Manganatomer integreres i ferritt- og perlittgitteret, forårsaker gitterforvrengning, hindrer dislokasjonsbevegelser og forbedrer stålets styrke og hardhet;

Forfining av mikrostruktur:Mangan senker fasetransformasjonstemperaturen til stål, foredler perlittkorn og forbedrer stålets seighet og slitestyrke;

 Kvantitativ ytelsesforbedring:

Lavlegert konstruksjonsstål (Q355):Tilsetning av 0,8%-1,7% Mn97-kvalitet manganblokker øker strekkstyrken fra 345MPa til 410-450MPa, flytestyrken øker med 20%-30%, og støtseigheten (-20 grader) Større enn eller lik 60J/cm²;

Slitasjebestandig-stål (NM450):Tilsetning av 1,5%-2,0% manganblokker, kombinert med karbonelementer for å danne Mn3C Den harde fasen øker stålets hardhet (HRC) fra 25 til 45-50, og forbedrer slitestyrken med 40%-60%.

Fjærstål (60Si2Mn):Tilsetning av 0,7%-1,0% manganblokker forbedrer stålets herdbarhet og elastisitetsgrense, og øker utmattelseslevetiden med 30%-50%.

 Produksjon av lav-legert høy-stål

Egnede stålkvaliteter:Q355, Q420, Q690, etc., som står for mer enn 40% av den totale bruken av mangan ingots;

Prosesskompatibilitet:Lagt til i det senere stadiet av stålfremstilling av omformer/elektrisk ovn (10-50 mm blokkform), tilsetningsmengde 0,5%-1,7%, mangangjenvinningsgrad 90%-95%;

 Produksjon av-slitasjebestandig stål og stål for tekniske maskiner

Egnede stålkvaliteter:NM360, NM450, 15MnVN, etc.;
Kvantitative parametere:Legg til 1,0%-2,0% manganblokker av Mn97-kvalitet, stålets strekkstyrke er større enn eller lik 1000 MPa, og slitestyrken oppfyller kravene til ingeniørmaskineri (gravemaskinskuffetenner, knuseforinger);

 Produksjon av fjærstål og lagerstål

Egnede stålkvaliteter:60Si2Mn, 50CrVA, GCr15 =osv;

Kjernekrav:Mn99-kvalitet høy-metalliske manganblokker (urenheter C Mindre enn eller lik 0,05 %, P Mindre enn eller lik 0,03 %) må velges for å unngå urenheter som påvirker stålets elastisitet og utmattingstid;

Kvantitativ effekt:Legger til 0,7%-1,2% Mn99-kvalitetsprodukter, elastisitetsgrensen for fjærstål større enn eller lik 1200MPa, og kontakttretthetslevetiden til lagerstål Større enn eller lik 10⁷ ganger;

 Oppgradering av produksjon av vanlig karbonstål

Egnede stålkvaliteter:Q235, Q255, etc.;

Søknadsverdi:Tilsetning av 0,2% -0,5% Mn95-kvalitet metalliske manganblokker kan øke strekkstyrken til vanlig karbonstål fra 235MPa til 270-290MPa, og oppfyller styrkekravene til bygnings- og mekaniske strukturelle komponenter;

(1) Kjernekarakter og applikasjonstilpasningstabell

(2) Kjernevalgprinsipp

Ytelsesprioritet: Høy-stål (fjærstål, lagerstål) Mn99-kvalitet sikrer høy renhet og lite urenheter;
Kostnadsbalanse: Mn97-kvalitet er valgt for vanlig stål og lavlegert stål for å balansere ytelse og kostnad;
Kostnadsprioritet: Mn95-kvalitet er valgt for karbonstål med lavt-krav for å kontrollere råvarekostnadene;