Düşük Karbonlu Ferromangan (LC FeMn) — IF, Elektrik Çeliği ve Paslanmaz Çelik İçin Süper Düşük Karbonlu Mangan

Ferromangan, çelik üretiminde ferrosilisyumdan sonra en çok tüketilen ikinci ferroalaşımdır ve dereceleri mangana değil karbonla ayrılır: Yüksek karbonlu ferromangan (HC FeMn) %65–80 mangan ile %6–7 karbon, orta karbonlu ferromangan (MC FeMn) %75–85 mangan ile %1–1,5 karbon, düşük karbonlu ferromangan (LC FeMn) ise %80–90 mangan ile %0,5 veya daha az karbon içerir. Üçü de elektrik fırınlarında mangan cevherinin karbotermik indirgenmesiyle üretilir; karbon ne kadar düşükse gereken rafinaj adımları o kadar fazladır ve fiyat karbon düştükçe yükselir — mangan birimi başına yüksek karbonlu ferromangan genellikle düşük karbonlu ferromangandan %30–40 daha ucuzdur. LC FeMn, mangan bütçesinin orta karbonlu derecenin %1–1,5 karbonuyla bile aşılmayacak kadar dar olduğu yükler için belirtilen, ferromangan ailesinin en düşük karbonlu derecesidir: interstitial serbest (IF) çelikler, elektrik çelikleri ve karbonun minimize edilmesi gereken paslanmaz ve süper düşük karbonlu otomotiv çelikleri. Bu, elektrolitik mangan metalinin devreye girdiği ferromangan merdiveninin son basamağıdır.

Alaşımdaki karbonun önemli olmasının nedeni, doğrudan çeliğin karbonuna eklenmesidir. Süper düşük karbonlu programlarda nihai karbon yüzde birinin yüzdesi cinsinden hedeflenir; bu yüzden son mangan ilavesinin getirdiği karbon, kimyanın birinci sınıf bir terimidir, yuvarlama payı değildir. Bundan dolayı mangan ilave pratiği ikiye bölünür: manganın ana kütlesi, karbondan etkilenmeyen veya hatta karbonun istenildiği yerde fırın içine veya döküm sırasında HC veya MC FeMn olarak girer; nihai mangan düzeltmesi ise lama fırınında LC FeMn ile yapılır, böylece son ilave yükü karbon sınırının üzerine taşıyamaz. LC FeMn’nin %0,5 karbonunun bile fazla olduğu yerlerde — en sert elektrik ve temiz çelik dereceleri — fabrikalar, karbon taşımıyan neredeyse saf mangan olan elektrolitik mangan metale (%99,7 mangan, karbon %0,04’ün altı) geçer. LC FeMn ikisinin arasında durur: mangan metalinden mangan birimi başına daha ucuzdur ve karbon bütçesine sadık kalır; bu, onu IF ve derin çekme programları için standart seçim yapan şeydir. Bu nihai düzeltme rolündeki geri kazanım, rotadaki en yüksektir — lama işleminde %95–100, karşılaştırma olarak EAF’ta %90–98 ve BOF’ta %85–95 — çünkü lamadaki kontrollü karıştırma ve cüruf koşulları mangana yeniden oksitlenmesini engeller.

Mangan, bu yüklemlerdeki iki işini her yüklemedekiyle aynı şekilde görür. Deoksidan olarak manganez oksit (MnO) oluşturur; erime noktası silika veya alüminadan düşük olduğundan oksit, diğer deoksidasyon ürünleriyle birleşerek banyodan yüzeye çıkan sıvı kalıntılar oluşturur. Sülfit oluşturucu olarak kükürdü kırılgan demir sülfiti (FeS) yerine manganez sülfiti (MnS) olarak bağlar ve bu, sıcak şekillendirme sırasında sıcak kırılganlığı önleyen şeydir. Katı çözeltide mangan, ilave edilen her %0,1 başına yaklaşık 5–6 MPa akma dayanımı katkıda bulunur ve sertleştirilebilirliği iyileştirir. HSLA çeliklerinde %1,0–1,7 mangan, vanadyum, niobyum ve titanyumla birlikte çalışarak 350–690 MPa akma dayanımına ulaşır. Mangani önce ilave etmek, banyodaki oksijen aktivitesi düşürüldüğü için ardından eklenen alüminyum ve silisyumun geri kazanımını da %10–20 artırır. Düşük karbon ucunda değişen, alaşımın kendisinin içinde kalması gereken zarftır: fosfor çelik üretiminde uzaklaştırılamaz ve geri dönüşüm çeliğinde birikir; yüksek kaliteli malzeme için tavan 0,15% — standart malzemenin 0,30% sınırına karşılık — temiz çelik programını temiz tutan işte budur, kükürt ise desülfürizasyon yükünü düşük tutmak için 0,03% veya altında tutulur. Boyutlama ilave noktasına uyar: lama düzeltmesi ve döküm için 10–50 mm parçalar, dozaj ve karıştırma için 0–10 mm inceler; ve ilave küçük olduğu gibi geç geldiği için, kötü bir partinin bedeli nihai analizde anında görünür.

Karbon hatasının bedeli alaşıma değil bütün yüke düştüğü için, doğrulama disiplini kaba ilaveden daha katıdır. Her parti analiz sertifikasına karşı denetlenmelidir: mangan ve karbon, derece bandına karşı — HC/MC/LC ayrımı proses açısından kritiktir ve tüm tedarik zinciri boyunca titizlikle belgelenmelidir —, fosfor ve kükürt iz element tavanlarına karşı, boyut dağılımı satın alma emrine karşı. Parti partisi kompozisyon tutarlılığı, tüketimle uyumlu teslimat takvimi (bu programlardaki fabrikalar tipik olarak iki-dört haftalık just-in-time pencerelerinde çalışır), kimya ve boyut için istatistiksel proses kontrolü ve periyodik denetimlerle desteklenen belgelenmiş kalite sistemi, nihai düzeltmeyi öngörülebilir kılan unsurlardır; büyük mangan tüketen çoğu fabrika, fiyat pazarlık gücü ve tedarik dayanıklılığı için ikinci bir yetkin kaynağı da tutar. KHAKI TRADING CO., LIMITED düşük karbonlu ferromanganı, 80’den fazla ülkeye hizmet veren 32 ürün kategorili portföyü içinde sunar; analiz sertifikaları ve 17 dilde teknik destek, çelikhanelerin satın alma ve metalurji gereksinimlerine karşılık verecek biçimde sağlanır.