طرح تولید فرومنگنز پر کربن
- 27 فروردین 1404
- ۰
- بازدیدها: 48
- دسته بندی:
طرح تولید فرومنگنز پر کربن
فرومنگنز نوعی از آلیاژهای فلزی با ترکیبی از منگنز، آهن، کربن و فسفر است. در این آلیاژ بطور متوسط ۶۵ تا ۹۵ درصد منگنز وجود دارد. فرومنگنز غالبا” به صورت کلوخه های نقره ای رنگ تولید می شود. ابعاد این کلوخه ها بسته به مورد استفاده در صنعت میتواند متفاوت باشد. منگنز موجود در فرومنگنز از گروه فلزی بوده و دارای عدد اتمی ۲۵ در جدول تناوبی عناصر می باشد. این عنصر در صنعت برای مواردی همچون صنایع متالورژی، فولاد سازی، شیمی، الکترونیک، ساخت سرامیک ها، و تولید لاک های رنگی مورد استفاده قرار میگیرد. بیشترین مصرف منگنز صنعتی به صورت فرومنگنز پر کربن برای تولید آلیاژ های فولاد و چدن در صنایع فولادسازی می باشد. برای تهیه فرومنگنز می باید مخلوطی از اکسید منگنز(MnO2) و اکسید آهن (Fe2O3) را همراه مقادیری کربن در حالت زغال سنگ یا کک در یک کوره بلند حرارت داد. کوره های مورد استفاده برای تهیه فرومنگنز باید یکی از مدل های کوره بلند و یا کوره قوس الکتریکی غوطه ور باشد. فرومنگنز به عنوان یک ماده احیاگر و تمیز کننده در صنایع فولاد سازی مورد استفاده قرار میگیرد. در واقع فرومنگنز قادر است با اکسیژن موجود در اکسید آهن ترکیب شده و عمل اکسیداسیون را انجام دهد. همچنین منگنز میتواند با گوگرد مخلوط در آهن مذاب نیز ترکیب شده و به سولفات منیزیم MnS تبدیل گردد. با افزودن فرومنگنز پر کربن به آهن مذاب در کوره ذوب، اکسید آهن، گوگرد و ناخالصیهای دیگر همگی با منگنز ترکیب شده و به صورت سرباره بر روی مذاب ظاهر میشوند. بدین ترتیب و با تخلیه و جداسازی سرباره از فولاد مذاب خلوص فولاد تولیدی بیشتر شده و کیفیت آن نیز بالاتر خواهد رفت.
معرفی کد آیسیک مرتبط با طرح تولید فرومنگنز پرکربن
کد آیسیک مخفف International Standard Industrial Classification (سیستم بین المللی طبقه بندی استاندارد صنایع) است. کد گذاری به عنوان روش ساده و دقیق برای تعیین هویت کالا، قطعات، مدارک و اموال، سالها است که در سطح شرکت ها و زنجیره های تأمین مورد استفاده قرار می گیرد. کد آیسیک تولید فرومنگنز پرکربن در زیر آمده است:
کد آیسیک فرومنگنز ( فرومنگنز- Ferro magnesium): ۲۷۱۰۴۱۲۳۱۲
کد آیسیک فرو منگنز با کربن بیش از ۲ در صد وزنی (فرو منگنز با کربن بیش از ۲ در صد وزنی – containing by weight more than 2% of carbon): ۲۷۱۰۵۱۲۳۱۳
کد آیسیک فرومنگنربا کربن ۲ یا بین ۱ تا ۲ درصد وزنی (فرومنگنربا کربن ۲ یا بین ۱ تا ۲ درصد وزنی- containing by weight more than 1% but equal to or less than 2% of carbon): ۲۷۱۰۵۱۲۳۱۴
کد آیسیک فرومنگنربا کربن با کربن ۱ یا کمتر از ۱ درصد وزنی (فرومنگنربا کربن با کربن ۱ یا کمتر از ۱ درصد وزنی – containing by weight 1% or less than 1% of carbon): ۲۷۱۰۵۱۲۳۱۵
کد تعرفه گمرکی مرتبط با صنعت تولید فرو منگنز پر کربن
تعرفه یا به عبارت دیگری (TARIFF) یک نوع معیار رقمی و یا عددی می باشد برای شناسایی و تعیین جایگاه کالا در ترخیص کالا .
تعرفه گمرکی میزان حقوق ورودی قابل پرداخت برای ورود کالا می باشد.تعرفه گمرکی در بستر تاریخ مبتنی بر سیستم و روش های خاصی از قبیل اداره گمرک، آمار، حمل و نقل، بیمه و غیره طراحی و مورد استفاده قرار می گیرد. کد تعرفه گمرکی تولید فرو منگنز پر کربن عبارت است از:
کد تعرفه گمرکی فرومنگنز :۷۲۰۲۱۹
کد تعرفه گمرکی دارای بیش از ۲ درصد وزنی کربن: ۷۲۰۲۱۱۰۰
کد تعرفه گمرکیدارای حداکثر ۱ درصد وزنی کربن، سایر اشکال غیر از پودر: ۷۲۰۲۱۹۲۰
کد تعرفه گمرکی دارای حداکثر ۱ درصد وزنی کربن، به صورت پودر: ۷۲۰۲۱۹۱۰
کد تعرفه گمرکی دارای بیش از ۱ درصد و حداکثر ۲ درصد وزنی کربن، به صورت پودر: ۷۲۰۲۱۹۳۰
کد تعرفه گمرکی دارای بیش از ۱ درصد و حداکثر ۲ درصد وزنی کربن، سایر اشکال غیر از پودر: ۷۲۰۲۱۹۹۰
جهت مشاهده طرح تولید فروسیلیکو منگنز اینجا کلیک نمایید.
ویژگی فرومنگنز پرکربن
- جامد
- ظاهری کلوخی شکل دارند
- تا زمانی که خشک هستند فاقد بو
- معمولا سطحی فلزی و نقره ای شکل دارند
- در صورت انبار کردن و گذر زمان لایه ای تیره از اکسیدها سطح آن را می پوشاند
- عاری از آلودگی
- عرضه معمولا به شکل خرد شده و الک شده
- چگالی بین ۷.۴-۷.۳ گرم بر سانتیمتر مکعب و چگالی حجمی ۴ t/m^3
- نقطه ذوب با توجه به مشخصات شیمیایی از ۱۰۵۰ تا ۱۲۶۰ درجه سانتیگراد
- غیرقابل اشتعال و نامحلول در آب
- غیرقابل واکنش پذیری (با ماده دیگری وارد واکنش نمی شود)
کاربرد فرو منگنز پرکربن
فرو منگنز پرکربن عمدتاً در صنایع فولادسازی به‌کار می‌رود:
به‌عنوان ماده آلیاژی برای افزایش مقاومت و سختی فولاد
برای اکسیژن‌زدایی و گوگردزدایی در فرآیند تولید فولاد خام
در تولید فولادهای مخصوص (فنر، ابزار، ریل، فولادهای زنگ‌نزن)
در صنایع ریخته‌گری سنگین
تحلیل بازار فرو منگنز پرکربن در ایران
در حال حاضر، تولید فرو منگنز پرکربن در ایران محدود است و بخش عمده‌ای از نیاز داخلی از طریق واردات تأمین می‌شود. با این حال، پروژه‌هایی برای افزایش ظرفیت تولید داخلی در دست اجرا هستند. حدود ۱۶۰٬۰۰۰ تن فرو منگنز به ایران وارد می‌شود، که بخش قابل توجهی از آن از کشورهای هند، چین و آفریقای جنوبی تأمین می‌گردد. در سال ۲۰۲۴، بازار فرو منگنز ایران به ارزش تقریبی ۴۶۳ میلیون دلار رسیده است. ایران با دارا بودن ذخایر قابل توجه سنگ منگنز و دسترسی به انرژی ارزان، بستر مناسبی برای توسعه واحدهای تولید فرو منگنز دارد. هرچند ایران فعلاً صادرکننده عمده فرو منگنز نیست، اما با ایجاد واحدهای تولید داخلی با کیفیت بالا، پتانسیل ورود به بازار صادراتی منطقه وجود دارد. عراق، افغانستان، آسیای مرکزی و ترکیه تقاضای رو به رشدی دارند. سود صادراتی نسبت به فروش داخلی بالاتر خواهد بود، مشروط به کنترل کیفیت و بسته‌بندی استاندارد.
جهت مشاهده بررسی بازار صنعت فروسیلیکو منگنز اینجا کلیک نمایید.
مصرف کنندگان فرو منگنز در ایران
مصرف اصلی فرو منگنز در ایران مربوط به مجتمع‌های فولادی است؛ از جمله:
🔹 فولاد مبارکه اصفهان
🔹 فولاد خوزستان
🔹 ذوب‌آهن اصفهان
🔹 فولاد کاوه جنوب
🔹 شرکت ملی فولاد ایران
🔹 شرکت‌های خصوصی و ریخته‌گری‌ها در سطح کشور
فرآیند تولید فرو منگنز پر کربن
۱. آماده‌سازی مواد اولیه
مواد اولیه مورد نیاز عبارت‌اند از:
سنگ منگنز (MnO₂): با عیار معمولاً بین ۳۰ تا ۵۰ درصد منگنز
کک متالورژیکی: به‌عنوان عامل احیاکننده
آهک (CaO) یا دولومیت: برای کمک به تشکیل سرباره و جذب ناخالصی‌ها
آهن قراضه (در برخی ترکیبات خاص)
فلورین یا فلدسپات (در صورت نیاز به روان‌سازی سرباره)
تمام این مواد باید خشک، تمیز و اندازه‌گیری‌شده باشند. پس از غربال‌گری، آماده بارگیری در کوره میشوند.
۲. بارگیری در کوره قوس الکتریکی (Submerged Arc Furnace): فرو منگنز پرکربن معمولاً در کوره قوس الکتریکی غوطه‌ور (SAF) با توان بالا (تا ۳۰ مگاوات) تولید می‌شود.
مواد اولیه به‌صورت لایه‌ای یا پیوسته وارد کوره میشوند.
الکترودهای گرافیتی بزرگ وارد شارژ شده و با ایجاد قوس الکتریکی، دمایی بین ۱۴۰۰ تا ۱۶۰۰ درجه سانتیگراد فراهم می‌کنند.
۳. واکنش‌های احیایی و تشکیل آلیاژ: در داخل کوره، احیای اکسید منگنز توسط کربن کک انجام میگیرد:
MnO₂ + C → MnO + CO↑
MnO + C → Mn + CO↑
Fe₂O₃ + 3C → 2Fe + 3CO↑
منگنز و آهن احیاشده، با هم ترکیب شده و آلیاژ فرو منگنز (FeMn) را تشکیل می‌دهند.
کربن اضافی موجود در محیط نیز در فلز حل شده و فرو منگنز تولیدی حاوی حدود ۶% تا ۸% کربن خواهد بود.
۴. شکل‌گیری و تخلیه سرباره: سرباره‌ای که از ناخالصی‌ها و ترکیبات آهکی تشکیل شده، در لایه بالایی کوره جمع می‌شود و هر چند ساعت یک‌بار تخلیه می‌شود. سرباره نقش مهمی در محافظت از مذاب و جذب ناخالصی‌هایی مانند سیلیس و گوگرد دارد.
۵. تخلیه مذاب فرو منگنز: مذاب فرو منگنز از دهانه کوره تخلیه شده و وارد پاتیل یا قالب‌های ریخته‌گری می‌شود.
در حالت قالبی، فرو منگنز پس از سرد شدن خرد و بسته‌بندی می‌شود.
در حالت پودری، بعد از خنک‌سازی، آسیاب و دانه‌بندی انجام میگیرد.
۶. خنک‌سازی، خردایش و دانه‌بندی: پس از ریخته‌گری، محصول نهایی به‌صورت تکه‌های جامد سرد می‌شود. سپس به کمک دستگاه‌های خردکن و سرند، فرو منگنز به اندازه‌های تجاری (مثلاً ۱۰-۵۰ میلی‌متر) تبدیل می‌شود.
۷. بسته‌بندی و انبارداری: محصول نهایی در کیسه‌های جامبوبگ یا بسته‌های کوچک‌تر بسته‌بندی شده و به انبار منتقل می‌شود. نگهداری در محیط خشک و دور از رطوبت توصیه می‌شود.
ماشین‌آلات و تجهیزات مورد استفاده در تولید فرو منگنز پرکربن
- کوره قوس الکتریکی غوطه‌ور (Submerged Arc Furnace – SAF): مهم‌ترین دستگاه در این خط تولید؛ برای احیای اکسید منگنز با کربن در دمای بالا و تولید مذاب فرو منگنز استفاده می‌شود. معمولاً با توان ۱۵ تا ۳۰ مگاوات طراحی می‌شود.
- الکترودهای گرافیتی: هدایت جریان الکتریکی به درون شارژ کوره جهت ایجاد قوس الکتریکی و تأمین حرارت مورد نیاز برای ذوب.
- سیستم شارژ مواد اولیه (Charge Feeding System): انتقال و شارژ دقیق و کنترل‌شده‌ی مواد اولیه (سنگ منگنز، کک، آهک) به داخل کوره به صورت دستی یا اتوماتیک.
- سیستم خنک‌کننده الکترود و بدنه کوره (Cooling System): جلوگیری از داغ شدن بیش از حد الکترودها و بدنه کوره؛ معمولاً از آب یا روغن برای خنک‌سازی استفاده می‌شود.
- پاتیل‌های انتقال مذاب: برای جمع‌آوری و انتقال مذاب فرو منگنز از کوره به محل ریخته‌گری.
- قالب‌های ریخته‌گری چدنی یا ماسه‌ای: شکل‌دهی به مذاب فرو منگنز در حالت جامد؛ برای تهیه شمش یا قطعات با اندازه دلخواه.
- واحد خردایش (Crusher): خرد کردن فرو منگنز جامد به قطعات قابل حمل و مصرف (معمولاً ۱۰–۵۰ میلی‌متر).
- دستگاه دانه‌بندی (Vibrating Screen / Sieve): جداسازی قطعات فرو منگنز بر اساس اندازه و دانه‌بندی مشخص جهت بسته‌بندی یا فروش.
- دستگاه غبارگیر صنعتی (Bag Filter یا Wet Scrubber): جذب و تصفیه گازها و ذرات معلق ناشی از فرآیند ذوب برای کاهش آلایندگی محیط زیست.
- سیستم جمع‌آوری و تخلیه سرباره: تخلیه سرباره تولیدشده در کوره و هدایت آن به قالب یا تریلی مخصوص برای حمل و دورریز یا استفاده ثانویه.
- جرثقیل سقفی (Overhead Crane): جابجایی پاتیل‌های مذاب و بارگیری مواد اولیه سنگین در خط تولید.
- واحد بسته‌بندی (Bagging Unit): بسته‌بندی فرو منگنز تولید شده در کیسه‌های جامبوبگ یا کیسه‌های ۵۰ کیلوگرمی جهت حمل و صادرات.
- تابلو برق و سیستم اتوماسیون صنعتی: کنترل، نظارت و تنظیم عملکرد دستگاه‌ها، کوره و سایر تجهیزات به‌صورت اتوماتیک و ایمن.
پیش بینی میزان سرمایه گذاری و سودآوری واحد تولید فرومنگنز پر کربن
ظرفیت تولید سالیانه : 30,۰۰۰ تن فرو منگنز پرکربن
مساحت زمین موردنیاز : حدود ۲۰,۰۰۰ مترمربع
زیربنای کل : حدود ۱۰,۰۰۰ مترمربع (سالن کوره، دپوی مواد اولیه، بسته‌بندی، اداری)
تعداد نیروی انسانی مورد نیاز : 60 تا ۸۰ نفر
میزان سرمایه گذاری ثابت : حدود ۲.۳ تا ۳.۴ میلیون دلار
ارزش ماشین آلات و تجهیزات : حدود ۱.۱۳ تا ۲ میلیون دلار
نرخ بازده داخلی در سال مبنا : بین ۳۵ تا ۴۲ درصد
درصورت تمایل به این مطلب امتیاز دهید:
دیدگاه خود را ثبت کنید