سیلیکو منگنز (فرو سیلیکو منگنز) و کاربردهای آن

سیلیکو منگنز چیست؟

سیلیکو منگنز که از آن با نام فرو سیلیکو منگنز ( (FeSiMn)) نیز یاد می‌شود، یک فروآلیاژ است که از ترکیب منگنز، سیلیسیم و آهن تولید می‌شود و در صنعت فولادسازی به عنوان یک اکسید زدا، دی‌سولفیدکننده، دی‌اکسیدکننده و عامل آلیاژی استفاده می‌شود.

برای تولید سیلیکو منگنز از کوره‌های فرومنگنز پرکربن با دمای بالا استفاده می‌شود و از سربار‌های که از فرآیند تولید فرومنگنز پرکربن به دست می‌آید به عنوان پایه منگنز و از کوارتز یا ماسه به عنوان پایه سیلیسیم استفاده می‌شود. همچنین برای احیای این دو عنصر از یک ماده پایه کربن مثل کک استفاده می‌شود. در ترکیب شیمیایی سیلیکو منگنز معمولاً بین ۶۰ تا ۶۵ درصد منگنز و بین ۱۴ تا ۱۶ درصد سیلیسیم و حدود ۲ درصد کربن وجود دارد.

سیلیکومنگنز باعث حذف ناخالصی‌هایی مانند گوگرد، فسفر، نیتروژن و اکسیژن از فولاد می‌شود و باعث بهبود خواص مکانیکی، حرارتی و ضد سایش فولاد می‌شود. همچنین دو عنصر سیلیسیم و منگنز با افزایش سختپذیری، چقرمگی و مقاومت در برابر خوردگی و سایش فولاد کمک می‌کنند.
سخت شدن فولاد با استفاده از سیلیكو منگنز به روش‌های حرارتی یكی از روش‌های رایج در صنعت فولادسازی است.
سیلیكو منگنز همچنین در صنعت باطری‌سازی، كشتی‌سازی، كود‌های گیاهی، الكترو جوشكاری، تصفیه آب و غیره نیز كاربرد‌های دیگری دارد.

تولید فرو سیلیکومنگنز

برای تولید سیلیکو منگنز از کوره‌های قوس الکتریک از نوع ساب‌مرج (electric submerged arc furnaces) استفاده می‌شود. در این کوره‌ها، مواد خام مانند کانه منگنز، سرباره پر کربن فرومنگنز، کوارتز یا ماسه، کک و کلسیت با هم مخلوط شده و در دمای بالای ۱۶۰۰ درجه سانتی گراد ذوب می‌شوند.

در فرآیند ذوب، سیلیس و منگنز از مواد خام احیا شده و با آهن ترکیب می‌شوند. در نتیجه، مذاب سیلیکو منگنز با درصد بالای منگنز و سیلیس به دست می‌آید. این مذاب از پایین کوره خارج شده و در قالب‌های مخصوص ریخته می‌شود.

ترکیب شیمیایی سیلیکو منگنز بستگی به نوع و خلوص مواد خام دارد. اما به طور معمول، بین ۶۰ تا ۶۵ درصد منگنز و بین ۱۴ تا ۱۶ درصد سیلیس و حدود ۲ درصد کربن در ترکیب آن وجود دارد. همچنین مقادیر کمتر از ۰/۵ درصد فسفر و ۰/۰۵ درصد گوگرد نیز در ترکیب آن دیده می‌شود.

کاربردهای فرو سیلیکو منگنز

کاربردهای سیلیکومنگنز عبارتند از:

صنعت فولادسازی:

این فروآلیاژ به عنوان یک جایگزین برای فرومنگنز و فروسیلیسیم در تولید آلیاژ‌های مختلف استفاده می‌شود. این فروآلیاژ باعث حذف ناخالصی‌های مانند گوگرد، فسفر، نیتروژن و اکسیژن از فولاد می‌شود و باعث بهبود خواص مکانیکی، حرارتی و ضد سایش فولاد می‌شود. همچنین دو عنصر سیلیسیم و منگنز با افزایش سختپذیری، چقرمگی و مقاومت در برابر خوردگی و سایش فولاد کمک می‌کنند.

صنعت باطری‌سازی:

این فروآلیاژ به عنوان یک عامل احیا‌کننده در تولید باطری‌های قابل شارژ نظیر باطری‌های لیتیوم-ایون و نیکل-متال هیدرید استفاده می‌شود. این فروآلیاژ باعث افزایش ظرفیت، قدرت و دوام باطری‌ها می‌شود.

صنعت کشتی‌سازی:

این فروآلیاژ به عنوان یک عامل ضد خوردگی و ضد سایش در تولید قطعات و لوله‌های کشتی‌ها استفاده می‌شود. این فروآلیاژ باعث افزایش مقاومت در برابر خوردگی ناشی از آب دریا، رطوبت، نمک و غیره می‌شود.

صنعت کود های گیاهی:

این فروآلیاژ به عنوان یک منبع منگنز برای تولید کود‌های گیاهی استفاده می‌شود. منگنز یک عنصر ضروری برای رشد و توسعه گیاهان است و در فرآیند‌های مهمی مانند فتوسنتز، تنظیم هورمون‌ها، تثبیت نیتروژن و غیره نقش دارد. کمبود منگنز باعث کاهش عملکرد و کیفیت محصولات گیاهی می‌شود.

 صنعت الکترو جوشکاری:

این فروآلیاژ به عنوان یک عامل افزودنی در تولید الکترود‌های جوشکاری استفاده می‌شود. الکترود‌های جوشکاری از ترکیب فلزات و ناخالصی‌های مختلف ساخته می‌شوند که باید با خواص مورد نظر جوشکار سازگار باشند. سیلیکو منگنز باعث افزایش سختپذیری، چقرمگی و مقاومت در برابر خوردگی و سایش الکترود‌های جوشکاری می‌شود.

صنعت تصفیه آب:

این فروآلیاژ به عنوان یک عامل احیا كننده در تصفیه آب استفاده می‌شود. این فروآلیاژ باعث حذف ناخالصی‌هایی مانند آهن، منگنز، رادیو اكتیویته و غیره از آب می‌شود و باعث بهبود رنگ، بو، طعم و كیفیت آب می‌شود.

کشور تولید‌کننده و کیفیت فروآلیاژ:

قیمت سیلیکومنگنز به عنوان یک فروآلیاژ وارداتی تحت تأثیر کشور تولید‌کننده و کیفیت فروآلیاژ قرار دارد. هر چه کشور تولید‌کننده شهرت و کیفیت بالاتری داشته باشد، قیمت سیلیکو منگنز نیز بالاتر خواهد بود.

به طور خلاصه، بر اساس آمار سال ۲۰۱۹، بیشترین تولیدکنندگان سیلیکو منگنز در جهان عبارتند از:

• چین: این کشور با تولید حدود ۱۰ میلیون تن سیلیکو منگنز در سال ۲۰۱۹، رتبه اول را در جهان دارد. چین بزرگترین مصرفکننده و صادرکننده این فروآلیاژ نیز به شمار می‌آید.

• هند: این کشور با تولید حدود ۳ میلیون تن سیلیکو منگنز در سال ۲۰۱۹، رتبه دوم را در جهان دارد. هند دارای ذخایر قابل توجه منگنز است و به عنوان یک صادرکننده عمده این فروآلیاژ به بازار‌های جهانی شناخته می‌شود.

• کشور‌های جنوب آفریقا: این کشور‌ها با تولید حدود ۱/۵ میلیون تن سیلیکو منگنز در سال ۲۰۱۹، رتبه سوم را در جهان دارند. جنوب آفریقا دارای بزرگترین ذخایر منگنز در جهان است و به عنوان یک صادرکننده مهم این فروآلیاژ به بازار‌های اروپایی و آسیایی شناخته می‌شود.

مقدار و گرید فروآلیاژ:

قیمت سیلیکو منگنز به عنوان یک فروآلیاژ مصرفی تحت تأثیر مقدار و گرید فروآلیاژ قرار دارد. هر چه مقدار و گرید فروآلیاژ بالاتر باشد، قیمت سیلیکو منگنز نیز بالاتر خواهد بود.

نکات خرید سیلیکو منگنز

• توجه به عیار و گرید فروآلیاژ:

• توجه به کشور تولید‌کننده و شهرت فروشنده:

• توجه به قیمت و شرایط خرید: