मध्यम-कार्बन फैरोमैंगनीज़ (MC FeMn) — कार्बन-नियंत्रित इस्पात के लिए कम कार्बन ग्रहण वाला मैंगनीज़

फैरोमैंगनीज़, फैरोसिलिकॉन के बाद इस्पात निर्माण में सबसे अधिक खपत वाला फैरोअलॉय है, और इसके ग्रेड मैंगनीज़ से नहीं, कार्बन से अलग होते हैं। हाई-कार्बन फैरोमैंगनीज़ में 65–80% मैंगनीज़ के साथ 6–7% कार्बन होता है; मध्यम-कार्बन फैरोमैंगनीज़ में 75–85% मैंगनीज़ के साथ 1–1.5% कार्बन; और लो-कार्बन फैरोमैंगनीज़ में 80–90% मैंगनीज़ के साथ 0.5% या उससे कम कार्बन। तीनों इलेक्ट्रिक फर्नेस में मैंगनीज़ अयस्क के कार्बोथर्मिक अपचयन से बनते हैं, और अंतर यह है कि मिश्रातु में कितना कार्बन बचा रहता है — कार्बन जितना कम, उतने ही अधिक शोधन चरण चाहिए, इसलिए कार्बन घटने के साथ कीमत बढ़ती है। मध्यम-कार्बन फैरोमैंगनीज़ उन हीटों के विस्तृत मध्य क्षेत्र के लिए है जिन्हें मैंगनीज़ चाहिए पर साथ आने वाला कार्बन ग्रहण नहीं कर सकतीं: 75–85% मैंगनीज़ देने वाला यह वाहक अपने 1–1.5% कार्बन से हीट को नियंत्रित कार्बन स्पेसिफिकेशन के भीतर रखता है, और इस्पात संयंत्र को लो-कार्बन ग्रेड की लागत नहीं उठानी पड़ती।

कार्बन ही इस ग्रेड-विभाजन का कारण है। HC FeMn का उच्च कार्बन अल्ट्रा-लो-कार्बन इस्पात ग्रेडों के लिए इसे अनुपयुक्त बनाता है, जहाँ इसके बजाय मध्यम या लो-कार्बन ग्रेड प्रयोग होते हैं, और यही तर्क इलेक्ट्रिकल इस्पात, स्टेनलेस ग्रेड और अल्ट्रा-लो-कार्बन ऑटोमोटिव ग्रेड जैसे कार्बन-नियंत्रित ग्रेडों पर भी लागू होता है, जहाँ मिश्रातु का कार्बन बजट एक प्रतिशत के सौवें हिस्से में मापा जाता है। MC FeMn उस क्षेत्र को कवर करता है जिसमें HC FeMn से कहीं कड़ा कार्बन नियंत्रण चाहिए — कुछ HSLA ग्रेड और मध्यम-कार्बन इंजीनियरिंग इस्पात — पर सबसे कड़े स्पेसिफिकेशन तक नहीं पहुँचता, जो लो-कार्बन ग्रेड और इलेक्ट्रोलाइटिक मैंगनीज़ का क्षेत्र है। अर्थशास्त्र स्पष्ट है: प्रति इकाई मैंगनीज़ HC FeMn आम तौर पर LC FeMn से 30–40% सस्ता होता है और MC FeMn दोनों के बीच रहता है, इसलिए ग्रेड का चयन इस्पात के कार्बन स्पेसिफिकेशन के अनुसार होना चाहिए, केवल कीमत के अनुसार नहीं। व्यवहार में कई संयंत्र मैंगनीज़ योजन दो चरणों में करते हैं: बड़ी मात्रा में मैंगनीज़ HC FeMn के रूप में फर्नेस में या टैपिंग के समय, जहाँ उसका कार्बन चाहिए या हानिरहित होता है, और अंतिम मैंगनीज़ सुधार लेडल फर्नेस में कम कार्बन वाले ग्रेड से, ताकि अंतिम योजन हीट को उसकी कार्बन सीमा से ऊपर न कर दे।

मैंगनीज़ दो तरह से अपनी जगह बनाता है। डीऑक्सीडाइज़र के रूप में यह मैंगनीज़ ऑक्साइड (MnO) बनाता है, जिसका गलनांक सिलिका या एल्युमिना से कम होता है, इसलिए यह ऑक्साइड अन्य डीऑक्सीकरण उत्पादों के साथ मिलकर तरल अंतर्वेशन बनाता है जो स्टील बाथ से ऊपर तैर जाते हैं; सल्फाइड बनाने वाले के रूप में यह सल्फर को भंगुर आयरन सल्फाइड (FeS) के बजाय मैंगनीज़ सल्फाइड (MnS) के रूप में बाँधता है, और यही रोलिंग व फोर्जिंग के दौरान हॉट शॉर्टनेस रोकता है। ठोस विलयन में मैंगनीज़ इस्पात की सामर्थ्य प्रति 0.1% योजन पर लगभग 5–6 MPa यील्ड स्ट्रेंथ बढ़ाता है, कठोरणीयता सुधारता है, और HSLA इस्पात में 1.0–1.7% मैंगनीज़ वैनेडियम, नाइओबियम और टाइटेनियम के साथ मिलकर 350–690 MPa की यील्ड स्ट्रेंथ देता है। मैंगनीज़ पहले जोड़ने से बाद में जोड़े जाने वाले एल्युमीनियम और सिलिकॉन की पुनर्प्राप्ति भी 10–20% बढ़ती है, क्योंकि बाथ की ऑक्सीजन सक्रियता पहले ही घट चुकी होती है। ग्रेड का उपयोग-क्षेत्र उसकी अशुद्धियों से तय होता है: फॉस्फोरस इस्पात निर्माण के दौरान हटाया नहीं जा सकता और पुनर्चक्रित इस्पात में जमा होता है, इसलिए उसकी ऊपरी सीमा ग्रेड तय करती है — मानक सामग्री के लिए 0.30% या उससे कम और हाई-क्वालिटी ग्रेड के लिए 0.15% या उससे कम — जबकि सल्फर 0.03% या उससे कम रखा जाता है ताकि डीसल्फराइज़ेशन का भार कम रहे। आकार योजन बिंदु के अनुसार तय होता है — लेडल सुधार और ढलाई के लिए 10–50 मिमी लंप तथा मापन और मिश्रण के लिए 0–10 मिमी फाइन — और पुनर्प्राप्ति प्रक्रिया पर निर्भर करती है: लेडल सुधार में 95–100%, EAF में 90–98% और BOF में 85–95%।

चूँकि कार्बन की गलती की लागत मिश्रातु पर नहीं, पूरी हीट पर पड़ती है, सत्यापन स्पेसिफिकेशन का हिस्सा है। हर लॉट की तुलना उसके विश्लेषण प्रमाणपत्र से करनी चाहिए: मैंगनीज़ और कार्बन ग्रेड बैंड के अनुसार — हाई-कार्बन और मध्यम-कार्बन फैरोमैंगनीज़ का अंतर प्रक्रिया के लिए निर्णायक है और पूरी आपूर्ति शृंखला में सटीकता से दर्ज होना चाहिए — फॉस्फोरस और सल्फर अशुद्ध तत्वों की ऊपरी सीमाओं के अनुसार, और आकार वितरण क्रय आदेश के अनुसार। प्रमाणपत्र के अलावा असरदार चर हैं लॉट-दर-लॉट संरचना की एकरूपता, खपत के अनुरूप डिलीवरी कार्यक्रम, रसायन और आकार का सांख्यिकीय प्रक्रिया नियंत्रण, और आवधिक ऑडिट से समर्थित प्रलेखित गुणवत्ता प्रणाली; बड़े पैमाने पर मैंगनीज़ खपत करने वाले अधिकांश संयंत्र मूल्य-सौदेबाज़ी और आपूर्ति-लचीलेपन दोनों के लिए एक दूसरा अर्हित स्रोत भी रखते हैं। KHAKI TRADING CO., LIMITED 32 उत्पाद श्रेणियों के पोर्टफोलियो में मध्यम-कार्बन फैरोमैंगनीज़ की आपूर्ति करता है और 80 से अधिक देशों की सेवा करता है, साथ ही 17 भाषाओं में विश्लेषण प्रमाणपत्र और तकनीकी सहायता देता है, जो इस्पात संयंत्रों की खरीद और धातुकर्मीय आवश्यकताओं से मेल खाती है।