Марганец металлический

Марганец металлический — это серебристый металл, который в чистом виде отличается хрупкостью и высокой реакционной способностью. В современной промышленности он редко используется самостоятельно, однако его роль как легирующего компонента является ключевой. Более 90% всего мирового производства этого металла приходится на нужды черной металлургии.

Что такое металлический марганец?

Металлический марганец (Mn) получают путём переработки марганцевых руд (пиролюзита, родохрозита и других) с последующей очисткой от примесей. В отличие от ферромарганца, представляющего собой сплав железа и марганца, металлический марганец содержит минимальное количество железа и посторонних элементов. Это делает его идеальным материалом для точного легирования специальных сталей и сплавов.

Основные физико-химические свойства

Для правильного расчёта шихты при плавке необходимо учитывать ряд физических параметров марганца. Его атомная масса составляет 54,93, плотность равна 7420 кг/м³. Металл плавится при температуре 1244°C, а кипит при 2150°C. Эти характеристики определяют поведение марганца в металлургических процессах и важны для технологии производства стали.

Технические требования и маркировка по ГОСТ 6008-90

На территории стран СНГ качество и состав металлического марганца регламентируются межгосударственным стандартом ГОСТ 6008-90, действующим с 1991 года. Этот стандарт распространяется как на обычный, так и на азотированный марганец, используемый в металлургии и химической промышленности. В зависимости от способа производства и степени чистоты выделяют несколько марок. Марка Мн998 производится электролитическим способом и содержит не менее 99,8% марганца при содержании углерода не более 0,04%, кремния — 0,003%, фосфора — 0,03%; сера в данном материале отсутствует. Электротермический метод позволяет получать марки Мн965 и Мн95. Марка Мн965 включает не менее 96,5% марганца, до 0,10% углерода, 0,8% кремния, 0,05% фосфора и 0,05% серы. Марка Мн95 содержит не менее 95% марганца, углерода до 0,20%, кремния до 1,8%, фосфора до 0,07% и серы до 0,05%. По требованию заказчика возможен выпуск марки Мн965 с пониженным содержанием кремния (не более 0,6%). Что касается внешнего вида, то марки Мн998 и Мн997 поставляются в виде пластин (катодного осадка), при этом доля мелочи, проходящей через сито 2×2 мм, допускается не более 5%. Марки Мн965 и Мн95 поставляются в кусках массой не более 15 кг, при этом содержание мелочи (менее 10×10 мм) может достигать 10% от массы партии. Наличие песка, шлака и грязи не допускается, однако разрешены следы окисной плёнки.

Сферы применения

Основное назначение марганца в металлургии связано с раскислением, легированием и связыванием серы. При раскислении стали марганец вводится в расплав для удаления избыточного кислорода; в так называемой «кипящей стали» он часто выступает единственным раскислителем, улучшая структуру металла. Легирование марганцем повышает пределы прочности и текучести стали: растворяясь в феррите, марганец расширяет область устойчивости аустенита, благодаря чему сталь прокаливается глубже. В конструкционных сталях его содержание составляет 0,8–1,8%, а в знаменитой износостойкой стали Гатфильда (110Г13Л) достигает 12–14% при содержании углерода около 1%; такая сталь сочетает высокую вязкость и поверхностную твёрдость при ударных нагрузках, поэтому из неё изготавливают зубья ковшей экскаваторов и броню шаровых мельниц. Важна и роль марганца в нейтрализации серы: благодаря высокому сродству к сере он связывает её в тугоплавкий сульфид (MnS), предотвращая образование легкоплавких соединений железа с серой, вызывающих красноломкость стали. Для эффективного связывания необходимо соблюдать соотношение Mn/S более 20. Отдельно стоит выделить азотированный марганец (марки Мн92Н6, Мн87Н4 и другие), содержащий от 2% до 6% азота. Такие марки используются для введения азота в сталь, что дополнительно повышает её прочность и коррозионную стойкость.

Технология производства

Существует два основных способа получения чистого марганца. Электролитический метод (марки Мн998, Мн997) позволяет получать самый чистый металл (до 99,8%) путём электролиза растворов сернокислого или хлористого марганца, при этом продукт оседает в виде хрупких катодных пластин. Электротермический метод (марки Мн965, Мн95) заключается в восстановлении марганца из руды с помощью кремния или алюминия в электропечах; этот способ экономичнее, но продукт содержит немного больше примесей (кремния, углерода, железа).

Требования безопасности

При работе с металлическим марганцем необходимо соблюдать меры предосторожности, особенно при погрузке, разгрузке и хранении, сопровождающихся пылеобразованием. Пыль марганца относится ко 2-му классу опасности. Длительное вдыхание такой пыли может вызывать органические изменения в центральной нервной системе и способствовать развитию манганокониоза. Предельно допустимая концентрация пыли в воздухе рабочей зоны (в пересчёте на MnO) составляет 0,3 мг/м³. Кроме того, аэрозоль (пыль) марганца обладает температурой самовоспламенения 240°C, поэтому хранение должно исключать контакт с открытым огнём и предотвращать переокисление материала.

Цена

Цена на металлический марганец зависит от марки, объёма закупки и текущей рыночной конъюнктуры.

Металлический марганец остаётся незаменимым компонентом в чёрной металлургии. Для получения актуальной информации о наличии, точных ценах и условиях поставки металлического марганца свяжитесь с нашими менеджерами по контактам на сайте.