فرو سیلیکو منگنز (FeSiMn)

فرو سیلیکو منگنز دسته ای از فروآلیاژهاست که از عناصر منگنز، سیلیسیوم و آهن تشکیل شده است. همان طور که از نام آن پیداست، انتظار می رود که بیشتر ترکیب این آلیاژ از منگنز تشکیل شده باشد. این آلیاژ به علت دارا بودن خواص هر دو آلیاژ منگنز یعنی فرو منیزیوم و فرو سیلیسیوم یکی از پرمصرف ترین فروآلیاژهای جهان به شمار می رود و عمده مصرف در فولادسازی است.

آلیاژهای منگنز را می‌توان به دو دسته کلی تقسیم کرد:

• سیلیکو منگنز (Si-Mn)
• فرو منگنز (Fe-Mn)

سیلیکو منگنز (Si-Mn)

سیلیکو منگنز آلیاژی از ترکیب منگنز، سیلیسیوم و مقدار کمی کربن است که از ذوب سرباره فرو منگنز پر کربن یا کانه‌ی منگنز با زغال و کوارتز تولید می‌شود. درصد منگنز بین ۶۵ تا ۶۸، سیلیسیوم بین ۱۶ تا ۲۱ و کربن حدود ۱/۵ تا ۲ درصد می‌رسد.

سیلیکو منگنز ماده مناسبی برای اکسیژن زدایی فولاد محسوب می‌شود. این ماده، در مقایسه با فرو سیلیکون و فرو منگنز اکسیژن‌زدای قوی‌تری به حساب می‌آید، زیرا در مقایسه با ترکیب SiO₂ جامد تشکیل شده در حین دی اکسید شدن فرو سیلیکون، سیلیکات منگنز مایع کلوخه شده و راحت‌تر از مذاب جدا می‌شود.

فرو منگنز (Fe-Mn)

فرو منگنز آلیاژی فلزی از ترکیب آهن و منگنز است. معمولا بین ۶۵ تا ۹۵ درصد ترکیب آن را منگنز تشکیل می‌دهد. عنصر منگنز نیز همانند سیلیسیوم خاصیت اکسیژن‌زدایی و گوگردزدایی دارد. گرچه قدرت اکسیژن زدایی منگنز به اندازه‌ی سیلیسیوم نیست، اما این عنصر نیز به دلیل اصلاح سیستم آهن-کربن استحکام کششی، سختی، سختی‌پذیری، چقرمگی و کارپذیری فولاد را بهبود می‌دهد.

فرو سیلیکو منگنز چیست؟

فرو سیلیکو منگنز فروآلیاژی است که از ترکیب سیلیسیوم و منگنز تشکیل شده است. معمولا این دسته از آلیاژها بین ۱۲ تا ۱۶ درصد سیلیسیوم و ۵۰ تا ۷۰ درصد منگنز دارند. به دلیل دارا بودن هر دو عنصر سیلیسیوم و منگنز، این فروآلیاژ خواص هر دو دسته از آلیاژهای فرو سیلیسیوم و فرو منگنز را داراست و از آن به عنوان کمک بار برای تولید فولادهای کم کربن استفاده می شود.

با توجه به گرید فروآلیاژ، ترکیب های متفاوتی را می توان برای فرو سیلیکو منگنز ارائه کرد. در جدول زیر ترکیب چند گرید مهم که در بازار موجود هستند، نشان داده شده است:

فرو سیلیکو منگنز به چه صورتی تولید می شود؟

سیلو منگنز از ذوب کردن منابع سیلیسیوم، منگنز و آهن و در حضور عوامل احیا مثل کک یا زغال در کوره قوس الکتریکی به دست می آید. از آن جا که تولید فروسیلیکو منگنز نیاز به دمای بالاتری دارد، تولید آن هم به مراتب سخت تر از سیلیکو منگنز انجام می شود.

مواد اصلی مورد استفاده در تولید فرو سیلیکو منگنز کانه منگنز، سرباره پر کربن فرومنگنز(Fe-Mn)، کوارتزیت (سنگ شیشه)، عوامل احیا مثل زغال و مواد گدازآور همانند کلسیت هستند. درصد بالای منگنز این فروآلیاژ به دلیل وجود کانه منگنز در این فروآلیاژ است.

این مواد خام پس از ترکیب به داخل کوره قوس الکتریکی برده و حرارت داده می شوند. در پی فرایند ذوب، سیلیکو منگنز (Si-Mn) ذوب شده و به صورت سرباره از ترکیب مذاب جدا می شود. سیلیکو منگنز ذوب شده، سخت شده، به اندازه های مورد نظر خرد شده و بسته بندی می شود.

کاربردهای فرو سیلیکو منگنز

• کاهش حلالیت کربن در فولادها و سایر آلیاژهای منگنزدار
• اکسیژن زدایی و آلیاژسازی در فولادها
• کاهش مواد ناخالصی در فولاد مثل گوگود ، فسفر و نیتروژن
• افزایش سختی پذیری فولاد

نکات مهم در خرید فرو سیلیکو منگنز

فرو سیلیکو منگنز موجود در بازار معمولا به سه صورت گرجستانی، هندی و ایرانی یافت می‌شود. نوع گرجستانی معمولا ۷۰ درصد منگنز دارد و با گرید ۷۰/۱۷ یافت می‌شود. در حالی که درصد منگنز نوع هندی و ایرانی پایین‌تر بوده و با گریدهای ۶۵/۱۵ و ۶۰/۱۴ شناخته می‌شوند. در هنگام خرید سیلیکو منگنز به نکات زیر توجه داشته باشید:

• عیار فروآلیاژ که با توجه به گرید آن مشخص می‌شود و درصد منگنز و سیلیس موجود در آن را نشان می دهد.
• درصد جذب که هر چه بالاتر باشد، توانایی جذب ناخالصی ها و بالاتر رفته و باعث بالاتر رفتن خلوص فولاد می‌شود.
• دانه بندی فرو آلیاژ و میزان خاکه موجود در آن