روش تولید فرومنگنز از ترکیب کردن منگنز (MnO2) و آهن (Fe2O3) با کربن با متدهای خاص در کارخانهها انجام میشود. فرومنگنز کاربردهای بسیار مهمی در صنایع مختلف مانند صنعت چدن، صنایع فلزی و تولید آلیاژهای آهنی دارد.
به دلیل اهمیت بسیار زیاد فرومنگنز، تعدادی کارخانه فرومنگنز در داخل ایران وجود دارند که این فروآلیاژ کاربردی را تولید و به بازار داخلی عرضه میکنند.
در این مقاله سعی کردیم در مورد روش تولید فرومنگنز و مواد سازنده آن، تولید فرومنگنز پرکربن و عرضه فرومنگنز توسط شرکت متالورژی فولاد پیشرو (متافو) صحبت کنیم. اگر به دنبال کسب اطلاعات راجع به مراحل تولید فرو منگنز هستید تا پایان این مقاله همراه ما باشید.
فهرست مطالب
روش تولید فرومنگنز
تولید فرومنگنز روشهای مختلفی دارد که هر کارخانه با توجه به تخصص و تجهیزات متفاوت خود دست به تولید فرومنگنز میزند. شرایط تولید کارخانههای فرومنگنز با هم متفاوت است و بسته به درصد عیار مواد اولیه روشهای تولید فرومنگنز متفاوت میباشد.
با توجه به اهمیت تولید فرومنگنز روشهای زیر برای فرومنگنز مطرح است:
- روش تولید فرومنگنز با کوره بلند
- روش تولید فرومنگنز با کوره قوس الکتریکی
- تولید فرومنگنز با کمک ذوب
- تولید فرومنگنز بدون کمک ذوب
- روش سرباره کم منگنز (سرباره بازی)
- روش سرباره غنی از منگنز (سرباره اسیدی)
روش تولید فرومنگنز با کوره بلند
در خط تولید فرومنگنز با کوره بلند برای تولید FeMn با کربن بالا استفاده میکنند. در این روش کک به عنوان یک عامل احیایی و منبع انرژی مورد استفاده قرار میگیرد. باید در نظر گرفت که ذوب به وسیله کوره بلند معایبی مانند مصرف بالای کک و تلفات بالای منگنز در سرباره و گازهای خارج شده را به همراه دارد. کک مصرف شده در این روش حدود پنج تا شش برابر بیشتر از کوره الکتریکی است.
روش تولید فرومنگنز با کوره قوس الکتریکی
خط تولید فرو منگنز با کوره قوس الکتریکی مزایای زیر را دارد:
- بازدهی بیشتر منگنز از سنگ معدن
- مصرف کمتر کربن
- استفاده از عوامل احیا کننده با کیفیت پایینتر و انعطافپذیری بیشتر
تولید فرومنگنز باعث چه فعل و انفعالاتی در نواحی مختلف کوره میشود؟
داخل کوره تولید کننده فرومنگنز به دو ناحیه اصلی شامل ناحیه بالایی با دمای پایین برای پیش از احیا و ناحیه پایینی با دمای بالا برای بستر کک تقسیم میشود.
در ناحیه بالایی مواد خام از طریق تبادل حرارتی با گازهای داغ صعودی گرم شده و احیای بیشتر حالت جامد اکسیدهای منگنز به MnO توسط گاز CO انجام میشود. در ناحیه پایینی هم کانی و مواد کمک ذوب از پیش احیا شده با یکدیگر ذوب میشوند و مذاب اکسید یا سرباره را تشکیل میدهند.
روش تولید فرومنگنز با کمک ذوب
این روش کاملاً مشابه به روش کوره بلند است و هدف آن تبدیل منگنز به فروآلیاژ در یک مرحله است. در فرو منگنز تولید شده توسط کمک ذوب، مقدار احیای منگنز ۸۰ درصد و مقدار منگنز باقیمانده در سرباره حدود ۱۵ تا ۲۰ درصد است که تخلیه میشود. زیرا بازیابی منگنز بیشتر در چنین غلظتهایی مقرون به صرفه نیست.
روش تولید فرومنگنز بدون کمک ذوب
این روش رایجتر است و معمولاْ ترکیبی از چندین سنگ معدن برای رسیدن به ترکیب مورد نیاز از فلز و سرباره تولید شده استفاده میشود. سرباره استخراج شده در این روش حاوی ۳۰ تا ۵۰ درصد منگنز خواهد بود و محتوای منگنز سرباره دور ریخته شده را میتوان به ۵ درصد منگنز کاهش داد.
مراحل تولید فرو منگنز
تولید فرومنگنز با اضافه کردن سنگ معدن، سنگ اکسید منگنز، کک، دولومیت، آهک، کوارتز و … به کورههای بلند یا کورههای قوس الکتریکی شروع میشود و در طی فرآیند تولید این مواد مدام شارژ میشوند.
در ادامه برای اینکه منگنز به کمک موادی مانند کک که به کوره اضافه شده احیا شود، دمای کوره را در درجهی مشخصی قرار میدهند. دمای تولید فرومنگنز اهمیت بالایی دارد و معمولاً بین ۱۲۰۰ تا ۱۴۰۰ درجه سانتیگراد است و با توجه به تجهیزات موجود میتوان این دما را کم و زیاد کرد.
سنگ منگنز استفاده شده در تولید فرومنگنز دارای ۴۰ درصد منگنز است و با اضافه کردن کک و سرباره سازهایی مثل آهک واکنش احیای منگنز توسط کک انجام میشود. اکسیدها در کورهها تحت احیاء کربوترمال قرار گرفته و فرو منگنز تولید میشود.
مواد اولیه تولید فرومنگنز
مواد اولیه مورد نیاز در فرآیند تولید فرومنگنز عبارتند از:
- منگنز اکسید که معمولاً از معادن منگنز استخراج میشود
- سنگ آهن یا براده آهن
- کک متالورژی (کربن)
- زغال سنگ
- آهک یا دولومیت که به عنوان روانساز یا (flux) استفاده میشود
- سنگ کوارتز در صورت نیاز به سیلیس استفاده میشود
- سرباره غنی از منگنز
- آب برای تهیه مخلوط و ایجاد شرایط مناسب در فرآیند استفاده میشود
- سایر مواد ناخالصی مانند ناخالصیهای فلزی، کانگ، مواد فرار و مواد غیر فلزی دیگر ممکن است در مواد اولیه حضور داشته باشند.
تولید فرومنگنز در ایران به چه صورت است؟
ایران دارای معادن منگنز متعددی است که باعث میشود کارخانههای بسیاری از سنگهای معدن، فرو منگنز تولید کنند. این کارخانهها فرومنگنز را با درصد خلوص متفاوت تولید کرده و به بازار عرضه میکنند. اولین فرو منگنز تولید شده در کورههای بلند با درصد خلوص ۳۷ درصد بود.
در ایران بعضی از کارخانهها فرومنگنز را طبق روشهای خاصی با مخلوط کردن منگنز و آهن با نسبتهای متفاوت تولید میکنند. بعضی دیگر از کارخانهها از ترکیب اکسید منگنز در دمای بالا فرومنگنز را تولید میکنند که در روش اول فرومنگنز با عیارتری تولید میشود.
تولید فرومنگنز به چه سنگ معدنی نیاز دارد؟
در تولید فرومنگنز به سنگ معدنی با میزان سیلیس حداکثر ۷ تا ۸ درصد نیاز است. میزان سیلیس موجود در سنگ منگنز استخراجی از معادن منگنز ایران در حدود ۲۳ درصد است و به همین دلیل سنگ منگنز لازم برای تولید فرومنگنز اکثراً از آفریقا وارد کشور میشود.
ظرفیت خط تولید فرومنگنز در ایران
خط تولید فرومنگنز با توجه به متراژ کارخانه، ظرفیت تولید کارخانه و عوامل دیگر متفاوت است. تولید فرومنگنز به متخصصان ماهر و تجهیزات جدیدی مانند کورههای قوس الکتریکی و کورههای بلند نیاز دارد.
فرومنگنز در صنایع گوناگونی کاربرد دارد و برای همین طرحهای توجیهی بسیاری برای خط تولید فرومنگنز در ایران وجود دارد.
تأثیر زیادی که فرومنگنز در صنایع مختلف به خصوص فولاد دارد باعث شده تا افراد فعال در صنعت فولاد تمایل زیادی برای تولید فرومنگنز داشته باشند زیرا این کار برای کارخانههای فولادسازی کاملاً مقرون به صرفه است.
بیشتر بخوانید: مقاله
انواع فرو منگنز تولید شده
با در نظر گرفتن درصد مواد استفاده شده و مقدار کربن در تولید فرومنگنز و شرایط تولید آن، این فروآلیاژ بسیار مهم به سه گروه تقسیم میشود که هریک در گریدهای متفاوتی قرار دارند:
- فرومنگنز پر کربن
- فرومنگنز متوسط کربن
- فرومنگنز کم کربن
تولید فرومنگنز پرکربن
فرومنگنز پرکربن با احیای کربوترمیک سنگ معدن منگنز اکثراً در کورههای قوس الکتریکی تولید میشود. در تولید فرومنگنز پرکربن استفاده از تجهیزات و فناوریهای مناسب و رعایت استانداردها اهمیت بسیار زیادی دارد.
از عوامل تأثیرگذار در تولید فرومنگنز پرکربن باکیفیت و استاندارد بالا میتوان به استفاده از سنگ منگنز باکیفیت، بهبود فرایند تولید، بهرهگیری از دانش و تجربه متخصصان و کنترل دقیق پارامترهای تولید اشاره کرد.
بهترین روشهای تولید فرومنگنز پرکربن که هر کدام از این روشها مزایا و محدودیتهای خود را دارند عبارتند از:
- روش حرارتی
- روش هیدروترمال
- روش الکتروشیمیایی
تولید فرومنگنز کم کربن
برای تولید فرومنگنز با مقدار کربن و سیلیس کم، سنگ معدن منگنز با کمک ذوب آهک و زغال سنگ در یک کوره ذوب میشوند و مذاب غنی از MnO را تشکیل میدهند. فرومنگنز کم کربن دارای ۸۰ درصد منگنز، ۱ درصد کربن و مقداری کمی گوگرد، فسفر و سیلیس است.
فرومنگنز کم کربن اکثراً در صنعت جوشکاری و برای ساخت فولاد کم آلیاژ با مقاومت بالا و فولاد ضد زنگ استفاده میشود.
فرومنگنز چیست؟
فرومنگنز یک فروآلیاژ فلزی حاوی آهن است که به عنوان یک اکسید زدا برای فولاد استفاده میشود. فرومنگنز جامد و به شکل کلوخه است که معمولاً آنها را به صورت الک شده و ریز شده به بازار عرضه میکنند. فرومنگنزها بیبو هستند و این خاصیت را تا زمانی که خشک هستند دارند.
کاربرد فرومنگنز در صنایع
خرید فرومنگنز و استفاده از آن به دلیل قیمت مناسب و ارزان، گزینهای مناسب برای اکسیدزادیی در صنعت فولاد است. فرومنگنز با گوگردزدایی میتواند به طور موثری مقدار عناصر مضری مانند گوگرد در فولاد را کاهش داده و کیفیت فولاد را افزایش دهد.
فرومنگنز در صنعت ریخته گری چدن هم کاربرد دارد و میتواند به عنوان یک ماده جوانهزا و عامل گرهسازی به چدن داکتیل اضافه شود و از تشکیل کاربیدها جلوگیری کند. فرومنگنز با کاهش ناخالصی در آهن مذاب باعث افزایش کیفیت چدن میشود و با جلوگیری از انسداد نازل کوره ذوب عمر مفید کوره ذوب را افزایش میدهد.
خرید فرومنگنز با بهترین قیمت
قیمت فرومنگنز علاوه بر درصد خلوص و میزان کربن به عوامل دیگری مثل کشور مبدا و شرکت تولید کننده بستگی دارد. متافو؛ تأمین کننده مواد اولیه ریخته گری با بیش از ۱۵ سال تجربه و کارشناسان حرفهای در زمینه فروش فرومنگنز و انواع فروآلیاژ با قیمتهای بسیار مناسب در خدمت شماست.
برای استعلام قیمت و خرید فرومنگنز با کارشناسان فروش متافو تماس حاصل فرمایید:
جمع بندی
در این مقاله به روش تولید فرومنگنز پرداختیم. فرومنگنزهای عرضه شده توسط شرکت متالورژی فولاد پیشرو (متافو) دارای آنالیز آزمایشگاهی معتبر و دقیق هستند. هر یک از مراحل تولید فرو منگنز باید با دقت و کنترل دقیق اجرا شوند تا محصولات نهایی با کیفیت بالا و با راندمان مطلوب تولید و به بازار عرضه شوند.
تشخیص فرومنگنز با کیفیت و مرغوب کار راحتی نیست و چون خرید فرومنگنز با حجم بسیار زیادی انجام میشود باید محصول تولیدکنندگان مطرح را بررسی و کیفیت کار آنها را بسنجید. شرکت متالورژی فولاد پیشرو (متافو) کیفیت محصول خریداری شده شما را تضمین میکند.
شما میتوانید برای استعلام قیمت و کسب اطلاعات درباره انواع فروآلیاژها از جمله فرومولیبدن، فروسیلیس، فروسیلیکو منیزیم، فرو سیلیکو منگنز و … با کارشناسان متافو تماس بگیرید.
۲ دیدگاه دربارهٔ «روش تولید فرومنگنز | فرومنگنز در ایران به چه روشی تولید میشود؟»
سلام برای تولید ۱تن فرو منگنز چه مقدار مواد اولیه به کیلوگرم مورد نیاز است؟
باتشکر
با سلام
برای تولید ۱تن فرومنگنز ترکیب مواد اولیه به نوع فرومنگنز تولیدی(پرکربن،متوسط کربن و کم کربن) و فرایند تولید بستگی دارد
به طور مثال تولید ۱تن فرومنگنز پر کربن با کوره قوس الکتریکی حدودا به ۲۰۰۰ تا ۲۵۰۰ کیلوگرم سنگ منگنز، ۴۰۰ تا ۶۰۰ کیلوگرم کک متالورژی،قراضه آهن یا سنگ آهن نیاز است