Manganas yra pagrindinis komponentas gaminant plienas. Mangano klasifikuojamas kaip nereikšmingas metalas, tačiau visame pasaulyje jo pagaminama per metus geležies, aliuminio, varisir cinko.
Savybės
- Atominis simbolis: Mn
- Atominis skaičius: 25
- Elemento kategorija: Pereinamasis metalas
- Tankis: 7,21 g / cm³
- Lydymosi temperatūra: 2274,8°F (1246°C)
- Virimo temperatūra: 3741,8° F (2061 m °C)
- Mocso kietumas: 6
Charakteristikos
Manganas yra ypač trapus ir kietas, sidabriškai pilkos spalvos metalas. Dvyliktasis gausiausias žemės plutos elementas, manganas, padidinamas stiprumas, kietumas ir atsparumas dilimui, kai legiruojamas plienas.
Dėl mangano gebėjimo lengvai derintis su siera ir deguonimi, jis tampa ypač svarbus gaminant plieną. Mangano polinkis oksiduotis padeda pašalinti deguonies priemaišas, tuo pačiu pagerinant plieno darbingumą aukštoje temperatūroje, derinant su siera, kad susidarytų aukšto lydymosi sulfidas.
Istorija
Mangano junginių naudojimas siekia daugiau nei 17 000 metų. Senovės olų paveikslai, įskaitant Lascaux Prancūzijoje, savo spalvą įgauna iš mangano dioksido. Mangano metalas buvo išskirtas tik 1774 m. Johan Gottlieb Gahn, praėjus trejiems metams po to, kai jo kolega Carlas Wilhelmas Scheele nustatė, kad jis yra unikalus elementas.
Ko gero, didžiausias mangano vystymasis įvyko beveik po 100 metų, kai 1860 m. Seras Henris Bessemeras atsižvelgdamas į Roberto Foresterio Musheto patarimą, į savo plieno gamybos procesą pridėjo mangano, kad pašalintų sierą ir deguonies. Tai padidino lankstumas galutinio produkto, leidžiant jį sukti ir kalti aukštoje temperatūroje.
1882 m. Seras Robertas Hadfieldas legiruoja manganą anglies plienu ir pagamino pirmąjį plieną lydinys, kuris dabar žinomas kaip „Hadfield“ plienas.
Gamyba
Manganas daugiausia gaminamas iš mineralinio pirolito (MnO2), kuriame vidutiniškai yra daugiau kaip 50% mangano. Naudojamas plieno pramonėje, manganas yra perdirbamas į metalų lydinius silomangananą ir ferromanganą.
Ferromanganas, kuriame yra 74–82% mangano, gaminamas ir klasifikuojamas kaip aukštos anglies (> 1,5% anglies), vidutinės anglies (1,0–1,5% anglies) arba mažai anglies (<1% anglies). Visos trys yra suformuotos lydant mangano dioksidą, geležies oksidą ir anglį (koksą) aukštakrosnyje arba, dažniausiai, elektrinėje lanko krosnyje. Dėl stipraus krosnies karščio karboterminiai trys komponentai sumažėja, todėl susidaro feromanganas.
Silicomanganese, kuriame yra 65–68 proc. silicio, 14–21% mangano ir maždaug 2% anglies išgaunama iš šlako, susidariusio gaminant labai anglies feromanganą, arba tiesiai iš mangano rūdos. Lydydami mangano rūdą koksu ir kvarcu labai aukštoje temperatūroje, deguonis pašalinamas, o kvarcas virsta siliciu, paliekant silikomanganą.
Elektrolitinis manganas, kurio grynumas yra 93–98%, gaminamas išplovus mangano rūdas sieros rūgštimi. Tada amoniakas ir vandenilio sulfidas naudojami nepageidaujamoms priemaišoms, įskaitant geležį, aliuminį, arseną, cinką, nusodinti. vadovauti, kobaltasir molibdenas. Tuomet išgrynintas tirpalas paduodamas į elektrolitinį elementą ir, naudojant elektrinę plėvelę, ant katodo sukuriamas plonas mangano metalo sluoksnis.
Kinija yra ir didžiausia mangano rūdos gamintoja, ir didžiausia rafinuotų mangano medžiagų (t. Y. Ferromangano, silikomangano ir elektrolitinio mangano) gamintoja.
Programos
Apie 90 procentų viso mangano, suvartojamo kiekvienais metais, yra naudojama plieno gamyba. Trečdalis šios medžiagos yra naudojama kaip desulferizatorius ir deoksidatorius, o likęs kiekis naudojamas kaip legiruojantis agentas.
Šaltiniai:
Tarptautinis mangano institutas. www.manganese.org
Pasaulio plieno asociacija.http://www.worldsteel.org
Niutonas, Džozefas. Įvadas į metalurgiją. Antrasis leidimas. Niujorkas, John Wiley & Sons, Inc.