فرو منگنز ( Ferro manganese ) چیست؟
یکی از پرکاربردترین فرو آلیاژها موجود در صنایع مختلف است که از ترکیب کربن ( به صورت کک یا زغال سنگ) به همراه اکسید منگنز( Manganese oxide ) در دمای بسیار بالا به وجود می آید. در صنایع مختلف مثل تولید آلیاژ های آهنی، تولید چدن، تولید فولاد( Steel )، صنایع متالوژی،صنایع الکترونیک، تولید لاک و … استفاده می شود.
بزرگترین بازار مربوط به تولید فولاد است به طوری در برخی از فولاد ها تا حدود ۱۹ درصد وزنی از فرو منگنز استفاده میشود. اما به طور میانگین فولاد های کربن دار باحدود ۱.۶ تا ۲ درصد تولید و به بازار صنایع مختلف عرضه می شوند.
بررسی عنصر منگنز( Manganese )
منگنز ( Manganese )یکی از عناصر شیمیایی با نماد Mn و عدد اتمی ۲۵ می باشد که در دوره ۴ و گروه ۷ جدول تناوبی جای گرفته است. عنصر منگنز جز عناصر بلوک d جدول تناوبی شناخته می شود و دارای نقطه ذوب و جوش به ترتیب ۱۵۱۹ درجه کلوین و ۲۳۳۴ درجه کلوین می باشد.
این عنصر نقره ای رنگ در طبیعت به صورت خالص و آزاد یافت نمی شود و اکثرا در کنار آهن حضور دارد. کانی اصلی عنصر منگنز پیرولوزیت نام دارد که اغلب از این کانی برای استخراج منگنز و مصرف آن در صنایع مربوط به تولید فولاد زنگ نزن استفاده می شود.
عنصر منگنز( Manganese ) در سال ۱۷۷۴ میلادی برای اولین بار توسط یوهان گوتلیب یکی از شیمیدان های بزرگ سوئدی به صورت ناخالص جداسازی شد عنصر منگنز یکی از عناصر ضروری برای عملکرد صحیح بدن می باشد که مصرف بیش از اندازه آن سبب تولید سم در بدن میشود. این عنصر( Manganese ) علاوه بر کانی ها و مواد معدنی در خوراکی هایی مثل اسفناج و آناناس نیز وجود دارد.
انواع فرو منگنز( Ferro manganese )
سه دسته ی فرو منگنز کم کربن( Low carbon ferromanganese )، فرو منگنز متوسط کربن( Medium carbon ferromanganese ) و فرو منگنز پر کربن تقسیم بندی می شود.
بعد از اضافه کردن فرو آلیاژ هایی مثل فرو منگنز( Ferro manganese ) به ماده مذاب دیگر نمیتوانید درصد کربن یا عنصر اضافه شده به ان را کم کنید به همین دلیل از فرو منگنز کم کربن ( Low carbon ferromanganese )و فرو منگنز پر کربن برای کنترل و اضافه کردن مقدار دقیقی از عنصر کربن به آلیاژ استفاده می شود.
فرو منگنز های کم کربن( Low carbon ferromanganese ) و متوسط کربن ( Medium carbon ferromanganese )با روش هایی مثل کربن زدایی تولید میشوند. فرومنگنز پرکربن نیز یکی دیگر از انواع فرو منگنز ها می باشد که خاصیت هایی مثل کیفیت بالا و خوش تراشی قطعات را به آن ها اضافه می کند.
فرومنگنز های پرکربن اغلب با ۸ درصد کربن(Carbon )، ۲ درصد سیلیسیم، ۷۹ درصد منگنز( Manganese ) و … تولید و به بازار عرضه می شود. به این نکته توجه داشته باشید که اگر نیازمند به قطعات خوش تراش هستید، نیاز به استفاده از فرو منگنز پر کربن دارید و فرو منگنز های کم کربن ( Low carbon ferromanganese )و متوسط کربن نمی تواند این خاصیت را به محصول نهایی شما اضافه کنند.
تولید فرو منگنز( Ferro manganese )
فرو منگنز( Ferro manganese ) یکی از پر کاربردترین فرو آلیاژ های موجود در صنایع مربوط به فلزات است که با کمک واکنش کاهشی توسط عنصر کربن و در کوره هایی با نام های کوره قوس الکتریک ( electric submerged arc furnace ) یا کوره بلند تولید می شود.
فرآیند تولید فرو منگنز با کمک عواملی مثل سنگ اکسید منگنز، دولومیت، کوارتز، دولومیت و … تولید می شود.فرآیند تولید فرو منگنز به کمک کوره قوس الکتریک electric submerged arc furnace )) بسیار ساده تر و راحت تر از تولید این فرو آلیاژ با استفاده از کوره های بلند است.
در کوره های قوس الکتریک، فرو منگنز را با دو روش تولید میکنند. روش اول دفع سرباره و روش دوم سرباره غنی از منگنز می باشد. اما تا قبل از وقوع جنگ جهانی دوم، تمام تولید کنندگان این فروآلیاژ از کوره های بلند برای تولید فرو منگنز( Ferro manganese ) استفاده میکنند.
در تولید فرو منگنز به کمک کوره های بلند از Mn 28% و در تولید فرو منگنز با کمک کوره قوس الکتریک از Mn 48% یا Mn 44%استفاده می شود. البته فرو منگنز های کم کربن( Low carbon ferromanganese ) را از واکنش سیلیکو منگنز کم کربن با سنگ منگنز نیز تولید میکنند. همچنین برای تولید فرو منگنز( Ferro manganese ) متوسط کربن از روش کربن زدایی با اکسیژن یا سیلیکون استفاده می شود.
آنالیز فرو منگنز
این فرو آلیاژ یکی از مهم ترین عضو خانواده فرو آلیاژ های می باشد که کاربرد اصلی آن در صنایع تولید چدن و فولاد( Steel ) است. عنصر منگنز یکی از اصلی ترین عناصر به کار رفته در ساختار متالورژیکی فولاد است که توسط فرو منگنز به این آلیاژ اضافه می شود.
هنگام آنالیز مواد به کاررفته در فرو منگنز( Ferro manganese ) با عناصری مثل کربن، منگنز، سیلیس، فسفر و گوگرد بر میخوریم. این فروآلیاژ علارغم بالا بردن استحکام و خاصیت شکل پذیری ، تاثیر قابل توجهی بر روی الاستیسیته آلیاژ نخواهد گذاشت.
اضافه کردن این فرو آلیاژ به فولاد سبب میشود که استحکام کشش ان افزایش یابد. نسبت اضافه کردن فرو منگنز با افزایش سطح کشش فولادی به طور است که اگر شما به اندازه ۳٪ وزنی از آلیاژ، منگنز به ان اضافه کنید شاهد رشد استحکام کشش فولاد( Steel ) به اندازه 10kg/mm خواهید بود.
در زمان آنالیز این فرو آلیاژ، هنگام اضافه کردن آن به فولاد با تغییرات دیگری علاوه بر افزایش استحکام کشش مثل تغییر تنش تسلیم، سخت کاری و … نیز رو به رو خواهید شد.
جدول آنالیز
Min 68-83 Mn منگنز ( Manganese )
Max 1.5-2 Cکربن (Carbon )
Max 0.03-0.05 S گوگرد (Sulfur )
Max 0.15-0.2 P فسفر (Phosphorus )
Max 1-2 Si سیلیسیوم (Silicon )
کاربرد فرومنگنز( Ferro manganese )
از این فرو آلیاژ به منظور حذف عناصر زائدی مثل اکسیژن، گوگرد ( Sulfur )و … در کوره های ذوب فولاد استفاده می شود. بالا بودن غلظت و درصد وزنی گوگرد در آلیاژ فولاد( Steel ) سبب میشود که مقاومت آلیاژ به میزان قابل توجهی کاهش یابد و از همگن بودن محصول نهایی نیز کاسته می شود.
با اضافه کردن فرو منگنز به ماده مذاب، عنصر منگنز با گوگرد( Sulfur ) موجود در ماده مذاب واکنش داده و تولید سولفید منگنز می کنند. سولفید منگنز در سرباره مذاب قرار میگیرد و توسط تولید کنندگان از ماده مذاب جدا می شود.
به همین ترتیب تولید کنندگان فولاد( Steel ) به کمک ( Ferro manganese )، گوگرد را از محصول نهایی خود حذف میکنند. این فرو آلیاژ سیستم قرارگیری آهن با کربن(Carbon ) را اصلاح میکند و سبب افزایش سختی و مقاومت محصول نهایی میشود.
از این فرو آلیاژ برای بالا بردن سختی پذیری، کارپذیری، کاهش شکنندگی و بهبود رفتار حرارتی فولاد استفاده می شود. همانطور که گفته شد این محصول در صنایع متالوژی شیمی، تولید لاک رنگی، تولید سرامیک، آینه کاری صنایع الکترونیک و … نیز کاربرد دارد. در صنعت آینه کاری از ( Ferro manganese ) با حدود ۱۵ الی ۳۵ درصد عنصر منگنز و در صنعت متالوژی با ۵۰ الی ۸۰ درصد فولاد استفاده می شود.
اهمیت فرو منگنز
دارای خواص و ویژگی های بسیار مهم و بی نظیری می باشد که ان را به یکی از مهم ترین فرو آلیاژ های موجود در بازار تبدیل می کند. از سری خواص مهم این فروآلیاژ ها می توان به افزایش و بهبود خاصیت مکانیکی آلیاژ نهایی، کاهش میزان گوگرد در ماده مذاب فولاد( Steel ) و دیگر الیاژ ها، بهبود کیفیت و همگن شدن سطح آلیاژ، افزایش خاصیت سختی پذیری اشاره کرد.
علاوه بر آن دارای قابلیت اکسیژن زدایی نیز می باشد. جدا کردن اکسیژن یکی از مهم ترین مراحل تولید آلیاژ های گوناگون است. زیرا حضور اکسیژن سبب بروز فرآیند اکسیداسیون می شود و کیفیت سطح، همگن بودن، کیفیت ساختار درونی آلیاژ و … را پایین می آورد.
عنصر منگنز موجود در فرو منگنز( Ferro manganese ) علاوه بر استفاده در ساخت تمام فولاد( Steel ) های کربن دار در صنعت جوشکاری نیز به عنوان ماده ی پرکننده مورد استفاده قرار میگیرد. در فولاد های کربن دار یا فولاد ( Steel )های زنگ نزن از این فرو آلیاژ برای بهبود داکتیلیتی در حالت گرم استفاده می شود به علاوه باعث گسترش پایداری آستنیت در نمودار های آهن منگنز نیز می شود.
قیمت فرو منگنز( Ferro manganese )
عوامل مختلفی بر روی قیمت این محصول تاثیر گذار هستند. از سری عوامل تاثیر گذار بر روی قیمت فرو منگنز ( Ferro manganese )میتوان به درصد خلوص عناصر به کار رفته در آن ها اشاره کرد. قیمت فلزات به کار رفته در تمام فرو آلیاژ ها ( Ferroalloy )از جمله فرو منگنز یکسان نبوده و به همین دلیل بالا رفتن یا پایین آمدن درصد وزنی یک عنصر می تواند بر روی قیمت نهایی این فروآلیاژ تاثیر گذار باشد.
از دیگر عوامل تاثیرگذار بر روی قیمت فرو منگنز میتوان به برند تولید کننده این محصول، تولید داخل بودن یا وارداتی بودن آن و نوسانات نرخ ارز اشاره کرد. البته نوسانات نرخ ارز اغلب بر روی قیمت فرو منگنز های وارداتی تاثیر گذار است و قیمت فرو منگنز( Ferro manganese ) های تولید کمتر دستخوش تغییر میگردد.
در هنگام خرید فرو منگنز به این نکته توجه داشته باشید که بالا بودن قیمت یا بالا بودن درصد وزنی یک عنصر درون فرو منگنز، به معنی بهتر بودن آن فرو آلیاژ به نسبت سایرین نخواهد بود. خرید فرو آلیاژ یک کار بسیار تخصصی است زیرا هر فرو منگنز( Ferro manganese ) با هر درصد کربنی برای یک فرآیند به خصوص طراحی شده است و عملکرد خاص خود را دارد.
به عنوان مثال استفاده از فرو منگنز کم کربن( Low carbon ferromanganese ) به جای فرو منگنز پر کربن می تواند محصول نهایی تولید شده را به ایده آل های تولید کننده نرساند. در نتیجه قبل از خرید فرو منگنز( Ferro manganese ) یا هر فرو آلیاژ دیگری نسبت به عملکرد و ویژگی های آن آگاهی یابید و از روی قیمت محصول برای خرید مواد اولیه مربوط به صنایع فلزات اقدام نکنید.
خرید فرو منگنز( Ferro manganese )
شرکت آریا متال یکی از شرکت های برتر داخلی در زمینه خرید و فروش فرو منگنز و دیگر مواد اولیه ریخته گری مثل آمیژان ها و فرو آلیاژ ها ( Ferroalloy )می باشد. شما میتوانید برای کسب اطلاعات بیشتر در زمینه انواع محصولات مد نظر خود مثل انواع آمیژان های آلومینیوم، فرو آلیاژ ها( Ferroalloy ) مثل فرو آلیاژ ها ، فرو سیلیکو منگنز( Ferro-silicon manganese ) و … با کارشناسان ما در ارتباط باشید.
