Производство металлических конструкционных материалов. Казармщиков И.Т. - 72 стр.

     6.4 Производство ферромарганца

     Исходными материалами при производстве ферромарганца является
марганцевые руды, коксик и стальная стружка.
     Восстановителем является углерод. Восстановление оксидов марганца
протекает достаточно легко при сравнительно низких температурах по схеме от
высших оксидов к низшим
                        MnO2 → Mn2O3 → Mn3O4 → MnO
     Процесс восстановления определятся реакцией
                        MnO + C = Mn + CO
     Одновременно в присутствии углерода протекает реакция образования
карбида марганца
                        3MnO + 4C = Mn3C + 3CO
     Таким образом, восстановление марганца ведётся в условиях избытка
углерода и выплавляемый ферромарганец содержит высокий процент углерода
(до 7,0%C).
     Кроме углеродистого ферромарганца в ходе выплавки получают ещё
бефосфористый марганцевый шлак (около 50% MnO и 0,04%P). Такой шлак
используют вместо марганцевой руды для выплавки малофосфористых
марганцевых сплавов, а также силикомарганца.
     Иногда плавку ведут с недостатком восстановителя, чтобы понизить степень
восстановления марганца и обеспечить получение оксидов марганца, получая при
этом попутный металл, содержащий до 65% Mn. Использование этого металла
затруднено из-за высокого содержания фосфора (до 2,0% P), который
восстанавливается и переходит в сплав.
     При производстве ферромарганца плавку ведут непрерывно. Электроды
погружают глубоко в шихту, вследствие чего над зоной высоких температур
находится большой слой шихты. Пройдя такое расстояние, шихтовые материалы
попадают в зону восстановления подготовленными, когда из них удаляются
летучие и они нагреваются. Этим обеспечивается спокойный ход плавки.
     Сплав ферромарганца и шлак выпускают примерно через каждые 1,5 ч. При
выпуске шлак отделяется от сплава. Состав ферромарганца марки ФМн75: Mn
более 75%, С – меньше 7%, P – меньше 0,45%, Si – около 1,5%.
     Для раскисления и производства сталей необходимы не только углеродистый
ферромарганец, но сплав с более низким содержанием углерода. Для
производства таких сплавов применяют различные способы. Одним из них
является способ выплавки с использованием в качестве восстановителя кремния.
     Для этого выплавляют силикомарганец из марганцевых руд с добавлением
кварцита и железной руды. Восстановителем служит углерод кокса. Но благодаря
тому, что кремний способен уменьшать растворимость углерода, силикомарганец
получается с низким содержанием углерода (менее 2,5%C). Таким образом,
ферромарганец с пониженным содержанием углерода получают восстановлением
марганцевой руды кремнием силикомарганца.
     Другим способом является процесс получения металлического марганца, при
котором выплавляют отдельно передельный шлак с высоким содержанием