Ferromanganèse à carbone moyen Le ferromanganèse raffiné (ΦMн{{0}}.5, ΦMн1.0A, ΦMн1.0 et ΦM1.5) est produit en réduisant les oxydes présents dans le minerai de manganèse et les scories riches en manganèse. avec du silicium dans un alliage silicium-manganèse et en ajoutant de la chaux en même temps. La chaux et la silice se combinent pour former du silicate, et la réaction est la suivante :
2MnO+MnSi+2CaO=3Mn+2CaO·SiO2
Degré ΔZ =-27673-0.935T
3MnO+MnSi+CaO=3Mn+1/2(2MaO·SiO2)+1/2(2CaO·SiO2)
Degré ΔZ =-10508-3.61T
2 1/2MoO+MaSi+CaO=3}Ma+1/2(MaO·SiO3)+1/2(2CaO·SiO2)
ΔZ degré =-31336+10.77T
2MnO·SiO2+MnSi+4CaO=3}Mn+2(2CaO·SiO2)
ΔZ degré =-56378+1.19T
2(MnO·SiO2)+MnSi+6CaO=3Mn+3(2CaO·SiO2)
Degré ΔZ =-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 % et P0.011~0.017%), concentré de manganèse, alliage silicium-manganèse ((Si supérieur ou égal à 19%, C Inférieur ou égal à 1,0 % et P Inférieur ou égal à 0,30 %), granulométrie inférieure à 30 mm) et chaux (CaO supérieure ou égale à 90 %, granulométrie inférieure à 50 mm). Si la charge du four n'est pas équipée de scories riches en manganèse, la teneur en carbone de l'alliage silicium-manganèse doit être inférieure à 0,8 % et le minerai doit être séché jusqu'à ce que l'humidité soit de 1 à 3 %.
Le processus de fusion est cyclique et se divise en plusieurs étapes : réparation du four, retour des scories pour amorcer l'arc, chargement des matières solides, fusion de la charge et ajustement de la composition, puis soutirage du fer. La composition du lot de matériaux est la suivante : 100 kilogrammes de scories riches en manganèse, 25 à 35 kilogrammes de concentré de manganèse, 45 à 55 kilogrammes d'alliage silicium-manganèse et 65 à 70 kilogrammes de chaux.
Lors de la fusion du ferromanganèse à teneur moyenne en carbone, les scories riches en manganèse ne sont généralement pas incluses dans la charge. Tout d’abord, ajoutez dans le four la chaux et les fragments d’alliage produits lors de la finition. Une fois l’arc amorcé, la charge est chargée. Au fur et à mesure que la charge fond, la charge environnante est poussée vers le voisinage de l’électrode. Cent kilogrammes de minerai de manganèse et de scories riches en manganèse consomment 100 à 110 degrés d’électricité. Un four contient 7500-8000 kg de scories riches en manganèse, 3700-4000 kg de minerai de manganèse, 7300-7500 kg de chaux et 5400-6000 kg d'alliage silicium-manganèse.
Lors de l'allumage de l'arc et de la fusion de la charge, la tension est de 276 à 254 volts ; lors du raffinage et du réglage des ingrédients, la tension est de 232 volts. Étant donné que la tension est relativement élevée, il ne peut s'agir que d'un processus d'exposition à l'arc. Une grande quantité de scories liquides dans le four peut aider à stabiliser l'arc, réduisant ainsi la teneur en carbone de l'alliage de 30 à 35 % par rapport aux matériaux solides. Afin d'accélérer le processus de raffinage, de l'air comprimé peut être utilisé pour remuer une ou deux fois dans chaque four. À mesure que le temps d'affinage s'allonge, la teneur en silicium de l'alliage diminue.
Le point final de la fusion est jugé sur la base des caractéristiques externes de l’échantillon d’alliage. Lorsque la teneur en silicium est inférieure à 2 %, la section transversale de l'échantillon après refroidissement aura une structure à grains fins et deviendra sombre ; lorsque la teneur en silicium est supérieure à 2 %, la section transversale sera vitreuse. Si la teneur en silicium est élevée, de la chaux et du minerai doivent être ajoutés pour poursuivre le raffinage ; si la teneur en silicium est faible, un alliage silicium-manganèse doit être ajouté.
L'alliage est produit dans une poche de fer en fusion recouverte de scories provenant du four précédent. L'alliage est ensuite coulé dans une coulée à bande ou une lingotière. Les scories sont coulées dans des lingotières ou des équipements d'affinage. La composition des scories est la suivante : MnO30%, SiO231%, CaO33%, MgO2.0%, Al2O32,1% et FeO0,8%.
À 1 320 degrés, la viscosité des scories est d'environ 24 poises, qui chute brusquement à 3 poises à 1 400 degrés et à environ 1 poise à 1 650 degrés. La conductivité des scories oscille entre 50 et 400 ohms/mètre au sein de la température de fusion, et devrait chuter fortement à mesure que la température et la teneur en oxyde de manganèse diminuent (remplacés par l'oxyde de calcium). À mesure que la teneur en MgO augmente, la viscosité des scories diminue et la conductivité augmente.
Ces dernières années, de nombreux projets ont été proposés pour réformer le processus de raffinage du ferromanganèse, comme le mélange d'une fonte de minerai et de chaux contenant 25-50 % de manganèse à une température de 1 350 degrés à 1 800 degrés, et du ferromanganèse à teneur moyenne en carbone dans un tuyère équipée d'une tuyère en bas. dans le sac et mélangez l'alliage liquide silicium-manganèse dans le seau, ajoutez un peu de chaux si nécessaire et soufflez du gaz (N2, CO, CO2) dans la fonte à travers la buse d'air pour remuer. Arrêtez de fournir de l'air une fois que les ingrédients sont qualifiés. La composition des alliages varie en fonction de la qualité des ingrédients et des matières premières.
