Un producte, dues lògiques d'aplicació
El floc de metall de manganès electrolític, sovint abreujat EMM, es produeix per electròlisi de la solució de sulfat de manganès, donant un floc prim i trencadís que es despulla, es tritura i s'envasa. El producte és el mateix material nominal sigui quin sigui l'ús final, però la manera de jutjar-lo canvia completament segons si s'endinsa en un cullerot d'acer o en un forn de fusió d'alumini.
En la fabricació d'acer, el manganès és una addició funcional a granel. En l'alumini, és un element d'aliatge menor afegit en petites quantitats on el comportament de dissolució i la neteja de l'addició importen tant com el propi contingut de manganès.
Manganès en la fabricació d'acer
L'acer consumeix la gran majoria de flocs de manganès electrolític. Els seus papers són triples. És un element d'aliatge, augmenta la tempabilitat i contribueix a la força, la tenacitat i la resistència al desgast. És un desoxidant, tot i que a la majoria de botigues els portadors de manganès més barats com el silicomanganès i el ferromanganès fan la major part d'aquest treball. També és una ajuda per al control del sofre, perquè el manganès es combina amb el sofre per formar sulfur de manganès, reduint el risc d'escurçament en calent durant el rodatge.
Com que l'addició és gran en relació a la mida de la calor i perquè el bany s'agita vigorosament, la dissolució completa rarament és el problema limitant. Per tant, els fabricants d'acer prioritzen el contingut coherent de manganès, el sofre i el fòsfor controlats i la reproductibilitat de molt{1}}a{2}}lot, de manera que el càlcul d'addició d'aliatges es mantingui predictible. Els graus s'especifiquen habitualment en un 99,7 per cent de manganès mínim, d'acord amb les famílies de qualitat de metall de manganès definides a GB/T 2774, on una designació com DJMn99.7 indica el contingut mínim de manganès.
Manganès en aliatges d'alumini
A l'alumini, el manganès s'afegeix a nivells molt més baixos, normalment com un element d'una composició acuradament equilibrada, i l'economia d'una addició perduda és severa. Les foses d'alumini es mantenen a temperatures més baixes que l'acer, de manera que el floc es dissol més lentament, i qualsevol manganès no dissolt informa com una inclusió dura i un dèficit de composició al mateix temps.
Per tant, les prioritats canvien. La puresa importa més que el rendiment, ja que el baix contingut de ferro, silici i metalls pesants és fonamental per a l'especificació perquè aquests elements estan restringits en l'aliatge o degraden les propietats. La mida i el gruix de les escates són importants perquè regeixen la velocitat de dissolució, i la pràctica acceptada és afegir el manganès d'hora, en un bany ben-agitat, sovint en una cistella o a través d'un pistó en lloc de flotar material a la superfície.
| Punt de comparació | Ús en acer | Ús en aliatges d'alumini |
|---|---|---|
| Funció | Aliatge, desoxidació, control del sofre | Aliatge per a la resistència i el comportament a la corrosió |
| Nivell addicional | A granel, tones per calor | Percentatge menor i baix de la fosa |
| Temperatura de procés | Alt, molt per sobre del punt de fusió del manganès | A baix, la dissolució és el pas limitant |
| Risc de dissolució | Agitació baixa i vigorosa del bany | El floc alt i no dissolt es converteix en una inclusió |
| Enfoc de l'especificació principal | Contingut estable de Mn, control S i P, consistència del lot | Alta puresa, baix Fe i Si, mida de floc controlada |
| Evidència de qualitat típica | Certificat de lot amb desglossament complet dels elements | Certificat de lot més distribució de mida i registre de selecció |
Comprovacions d'abastament per a ambdues rutes
La primera comprovació és si la designació del grau coincideix amb l'ús previst, perquè un grau optimitzat per a la fabricació d'acer a granel pot portar més ferro i silici que el que pot acceptar una fosa d'alumini. La segona és la base del certificat: un certificat basat en molt-que indica com a mínim el manganès, el ferro, el silici, el carboni, el sofre i el fòsfor, i per a l'ús d'alumini, el comprador també hauria de preguntar sobre residus no metàl·lics i pràctiques de cribratge.
La tercera comprovació es refereix a l'estat físic de l'enviament. El floc és fràgil i friable, per la qual cosa la manipulació genera fines; una alta fracció de fines és un signe de manipulació rude i canvia el comportament de dissolució a la planta. L'embalatge ha de ser resistent a la humitat-, ja que el manganès electrolític s'oxida i agafa humitat si s'emmagatzema a l'aire lliure.
Preguntes freqüents
Q:Els flocs electrolítics de manganès utilitzats per a l'acer i per a l'alumini són el mateix producte?
R: El material base és el mateix floc metàl·lic de manganès, que es subministra habitualment a un mínim del 99,7 per cent de manganès, però les prioritats de l'especificació i els nivells d'impureses acceptables difereixen segons l'aplicació.
Q:Quines són les funcions principals del manganès a l'acer?
R: Aliatge per millorar la tempabilitat i les propietats mecàniques, la desoxidació durant el refinament i el control del sofre mitjançant la formació de sulfur de manganès.
Q:Per què la dissolució és una preocupació més gran en l'alumini que en l'acer?
R: Les foses d'alumini es mantenen a temperatures molt més baixes i l'addició és petita, de manera que el floc es dissol lentament i qualsevol residu no dissolt es converteix en una inclusió i un dèficit de composició.
Q:Quines impureses importen més per a l'ús de l'alumini?
R: Ferro i silici, perquè són ajustats en moltes especificacions d'aliatge d'alumini, juntament amb metalls pesants i residus no-metàl·lics.
Q:Què significa una nota com DJMn99.7?
R: És una designació de metall de manganès de la sèrie GB/T 2774 on el nombre indica el contingut mínim de manganès del 99,7 per cent.
Q:La mida del floc afecta els resultats?
A: Ho fa. El floc més petit i prim es dissol més ràpidament, mentre que el floc gruixut és més fàcil de manejar. Una fracció de fines elevada per manipulació brusca canvia el comportament d'alimentació i s'ha de notificar.
