Silicomanganèse : le désoxydant et le fortifiant polyvalent de l'acier

L'alliage de silicium-manganèse est un matériau ferro-alliage dont les composants principaux sont le manganèse et le silicium. En raison de ses excellentes propriétés métallurgiques, il est devenu un matériau auxiliaire clé indispensable dans l’industrie sidérurgique. Son processus de préparation, ses principaux avantages et ses scénarios d'application sont les suivants :

I. Méthode de préparation

1. Sélection et dosage des matières premières : Les matières premières de base sont le minerai de manganèse (tel que la pyrolusite et la diaspore), la silice (avec une teneur en SiO₂ supérieure ou égale à 95 %) et le coke. De la chaux est ajoutée pour ajuster l'alcalinité des scories. Sur la base de la norme nationale GB/T 4008-2019 et des qualités cibles (telles que FeMn68Si18, FeMn60Si14, etc.), les proportions de chaque matière première sont ajustées avec précision et la teneur initiale en impuretés est strictement contrôlée.

2. Prétraitement de charge : Les matières premières proportionnées sont broyées à une taille de particule appropriée, en évitant une finesse excessive qui affecte la perméabilité ou une grossièreté excessive qui réduit l'efficacité de la réaction. Après un mélange homogène, les matériaux sont stockés dans un silo dédié pour une utilisation ultérieure.

3. Fusion à haute température-dans un four électrique : un four à arc submergé (four à arc électrique) est utilisé comme équipement de base. Après avoir été mises sous tension, les électrodes génèrent une température élevée de 1 500 à 1 800 degrés. La combustion du coke produit du CO, qui agit comme agent réducteur pour réduire respectivement le MnO₂ dans le minerai de manganèse et le SiO₂ dans la silice, permettant ainsi l'extraction et l'alliage des éléments de manganèse et de silicium.

4. Séparation et coulée : après la fusion, les scories supérieures (contenant certains éléments de valeur récupérables) sont d'abord déchargées, puis le liquide inférieur en alliage de silicium-manganèse fondu est libéré par le trou de coulée et versé dans un moule préconçu-ou une poche en fonte.

5. Refroidissement et mise en forme : Le liquide d’alliage est refroidi naturellement ou de force jusqu’à l’état solide, formant des lingots d’alliage. Ces lingots sont ensuite broyés et criblés selon les besoins, transformés en produits en blocs, granulés ou en poudre, dont la granulométrie est conforme aux spécifications standard.

6. Inspection de qualité : en référence à la norme GB/T 4008-2019, le produit fini est soumis à des tests de composition chimique (teneur en silicium et en manganèse et impuretés telles que le soufre, le phosphore et le carbone), de taille de particule et de qualité d'apparence pour garantir une surface propre, exempte d'inclusions évidentes et de couches d'oxyde. Seuls les produits qualifiés peuvent être stockés.

II. Avantages en termes de performances

1. Fonctions métallurgiques hautement efficaces : combinant des fonctions de désoxydation, de désulfuration et d'alliage, le manganèse et le silicium réagissent pleinement avec l'oxygène et le soufre dans l'acier fondu pour former des composés facilement séparables, améliorant ainsi efficacement la pureté de l'acier. Simultanément, il réapprovisionne directement l’acier en manganèse et en silicium, éliminant ainsi le besoin d’alliages simples supplémentaires et simplifiant le processus de fusion.

2. Composition stable et contrôlable : produites conformément aux normes nationales, les plages de teneur en silicium et en manganèse pour chaque nuance sont clairement définies et la teneur en impuretés est strictement limitée, garantissant une composition chimique et des propriétés mécaniques constantes de l'acier.

3. Rentabilité significative- : par rapport à l'utilisation séparée des alliages de silicium et de manganèse, les alliages de silicium-manganèse combinent deux fonctions, réduisant la consommation de matières premières et la perte d'énergie pendant la fusion, réduisant ainsi considérablement les coûts de production globaux.

4. Large adaptabilité : disponible sous forme de blocs, de granulés et de poudre, il est compatible avec divers équipements de fusion tels que les convertisseurs et les fours électriques, répondant aux besoins de production des aciéries et des fonderies de différentes tailles.

III. Domaines d'application

1. Industrie de la fusion du fer et de l'acier : en tant que désoxydant, désulfurant et agent d'alliage de base, il est largement utilisé dans la production d'acier au carbone ordinaire, d'acier faiblement allié, de barres d'armature à haute résistance et d'acier inoxydable ; il peut améliorer la dureté, la ténacité, la résistance à l'usure et la résistance à la corrosion de l'acier et convient à diverses applications telles que l'acier de construction et l'acier de fabrication de machines.

2. Industrie de la fonderie : Utilisé dans la production de diverses pièces en fonte (telles que des pièces automobiles, des tuyaux et des pièces moulées pour machines-outils), il peut optimiser la fluidité du fer en fusion, réduire les défauts tels que la porosité et les inclusions dans les pièces moulées et améliorer la densité et l'usinabilité des pièces moulées.

3. Fabrication d'aciers spéciaux : joue un rôle clé dans la production d'aciers spéciaux tels que l'acier au silicium orienté et l'acier à haute -azote, il peut améliorer des indicateurs spéciaux tels que les propriétés magnétiques et la résistance à la fatigue de l'acier, répondant ainsi aux besoins des industries manufacturières haut de gamme.

4. Autres domaines : certains alliages de silicium-manganèse de haute-pureté-peuvent être utilisés pour le traitement de renforcement de surface des pièces mécaniques, améliorant ainsi la résistance à l'usure des pièces grâce à des revêtements d'alliage ; c'est également une matière première de base pour la production d'autres ferroalliages composites, contribuant à étendre la chaîne industrielle de l'industrie métallurgique.