للحصول على المنغنيز الحديدي، يتم استخدام طريقتين - صهر المواد الخام في الفرن العالي أو في الفرن الكهربائي. وأصبح الخيار الأخير أكثر ربحية من الناحية الاقتصادية مع انخفاض أسعار الكهرباء والزيادة المتزامنة في أسعار فحم الكوك. يتم تقسيم السبائك الحديدية المنتجة حسب محتوى العنصر الرئيسي (Mn) في المنتج النهائي. المنغنيز المعدني (من 95٪)، المنغنيز الحديدي (70 ... 95٪)، السيليكون المنغنيز (60 ... 75٪) هي الأنواع الرئيسية للسبائك المحتوية على المنغنيز.
المواد الخام الأولية للإنتاج هي خام المنغنيز وبرادة الفولاذ وفحم الكوك. أثناء عملية الذوبان، يتم تقليل أكاسيد المنغنيز العالية إلى انخفاض MnO مع إضافة الكربون.
ميزات استخدام الفرن الكهربائي
لصهر المنغنيز الحديدي، عادة ما تستخدم الأفران الكهربائية المغلقة مع بطانة الفحم. يمكن أن يكون الفرن مستطيلاً أو مستديرًا مع حوض استحمام دوار. تصل قوة الوحدات إلى 30 ميجا فولت أمبير بجهد طور ثانوي يبلغ 50 ... 60 فولت. مع معلمات التشغيل الصحيحة، تكون خسائر التبخر في حدود 8 ... 10٪.
توجد طبقة سميكة من الشحنة فوق منطقة درجة الحرارة المرتفعة، ويتم تحقيق ذلك عن طريق الغمر العميق (1.2 ... 1.5 م) للأقطاب الكهربائية في التركيبة. أثناء تحركها نحو منطقة الاختزال، ترتفع درجة حرارة كتلة الشحنة وتتبخر منها المركبات المتطايرة. بفضل تحضير المواد في الفرن، يتم ضمان عملية ذوبان سلسة. تستمر العملية بشكل مستمر، مع تحميل إضافي منتظم للمواد الخام وإطلاق الخبث والسبائك الحديدية كل 1.5 ساعة. لفصل المعدن والخبث تمامًا، يتم استخدام قالب إضافي مزود بسيفون.
تقلب تكنولوجيا الإنتاج
بالنسبة للخام المصدر الذي يحتوي على محتويات مختلفة من المنغنيز، هناك تقنيتان للصهر:
تدفق. مناسب للخامات الرديئة والمنخفضة الجودة التي تحتوي على نسبة عالية من السيليكا.
خالية من التدفق. يوفر نسبة عالية من استخلاص العناصر من الخام ومحتوى منخفض من الفوسفور في المنتج النهائي. يوفر الفرن إنتاجية أكبر.
يحتل المنغنيز الحديدي المرتبة الأولى من حيث حجم الإنتاج بين جميع السبائك القائمة على الحديد، لذلك يعمل المتخصصون في العديد من البلدان باستمرار على إيجاد طرق أكثر اقتصادا لإنتاجه وزيادة كفاءة التقنيات الحالية.