【矿化分类】根据矿化作用、锰源和成矿条件,可分为六大类,即:沉积型、火山沉积型、沉积变质型、热液型、风化壳型、海底结核-结壳型。
锰矿在这些锰矿中,沉积矿床和变质矿床是最有工业价值的。
在世界十大锰矿床中,有五个是沉积型矿床,分别是乌克兰的Grand Tomak和Nicopol、格鲁吉亚的Chatura、澳大利亚的Grut锰矿床和保加利亚的Varna锰矿床。
有四个变质矿床,即南非的卡拉哈里-波斯特斯堡、巴西的乌鲁库姆和印度的中央邦-马哈拉施特拉邦锰矿床。
火山岩型是加蓬的莫安达锰矿。
据统计,世界主要产锰国的168个锰矿床中,有83个是沉积型的,占锰矿总储量的44.62%。变质类型28种,占总数的15.05%;热液型34种,占总数的18.25%;火山22座,占总数的11.86%;风化型19种,占总数的10.22%。
[根据锰矿的工业用途]
【冶金用锰矿】世界上90%以上的锰矿用于冶金工业,大部分冶炼成锰合金用于钢铁生产。根据矿石类型、锰与铁含量的比例和锰含量,冶金用锰矿可分为三类:
1.锰矿按其类型可分为氧化锰矿和碳酸锰矿。
2.锰矿按锰和铁含量的比例可分为锰矿石、锰铁矿石和含锰铁矿石。主要含锰,且Mn/Fe >: 1的矿石称为锰矿;含有相当数量的锰和铁,但主要是铁,Mn/Fe : 35%),而含5% ~ 10% Mn的矿石称为含锰铁矿石。
3.锰矿按其含锰量分为富锰矿和贫锰矿。富矿和贫矿的划分标准,各国根据矿源条件不同而不同。目前,我国将含锰30%以上的成品矿称为富矿。
【化工用锰矿】在化学工业中,锰矿主要用于制备二氧化锰、硫酸锰和高锰酸钾,其次是碳酸锰、硝酸锰和氯化锰。化学级二氧化锰矿粉要求MnO2含量大于50%。制备硫酸锰时,Fe & le3%、Al2O3 & le3%、曹&乐;0.5%、MgO & le0.1%;配制高锰酸钾时,Fe & le5%、二氧化硅和镧;5%、Al2O3 & le4%。
天然二氧化锰是制造干电池的原料。MnO2含量越高越好。镍、铜、钴、铅等有害元素的一般出厂标准为:铜
[铬锰系列(200系列)]
锰是不锈钢生产中一种重要的合金元素。作为CrNi不锈钢生产中的脱氧元素,通常加入1.5%的Mn。作为铬-锰-镍-氮和铬-锰-氮不锈钢中的一种重要合金元素,一般加入6 ~ 20%的锰。
铬基不锈钢的研发始于1912年,铬镍奥氏体不锈钢始于1913年,铬锰镍氮不锈钢始于1926年的德国。后来由于同样的原因,也就是战争造成了镍的短缺,美国开始研究用锰和氮代替镍的不锈钢,并在40年代取得了显著的成果。
1955年,美国钢铁协会(AISI)将低Ni-CrMnN不锈钢AIASI201和AISI202纳入标准。1972年,日本将它们(SUS201、SUS202)纳入JIS标准,苏联于1972年将12хггн4(相当于AISI202)纳入标准。1975年,我国将1Cr17Mn6Ni5N(相当于201)和1Cr18Mn8Ni5N(相当于202)纳入国家标准(GB)。
发现CrMn不锈钢具有许多罕见的特性,例如
1固溶处理后强度高,
2冷加工,高硬化率,高强化系数,
3非磁性(冷工作状态下磁导率极低),
4优异的耐磨性,
5较小的晶间腐蚀倾向。
因此,CrMn系不断改进创新,不断开发出一系列新钢种,形成了与AISI300(CrNi系)并列的AISI200(CrMn系)不锈钢。在2002年的美国ASTM不锈钢标准中,CrNi300系列有77个标准牌号,CrMn200系列有22个牌号,如果加上企业牌号将超过30个牌号。
[200系列不锈钢概述]
【钢种及化学成分】200系早期的发展是用锰和氮代替镍,而不是18-8铬镍奥氏体不锈钢。18-8铬镍不锈钢301、302、304(含321)占不锈钢总产量的50%以上。这些钢具有优异的综合性能,如耐腐蚀性、机械性能、高低温性能、工艺性能和装饰性能,广泛应用于民用和军事领域以及民用建筑装饰。家用电器、厨房设备和用具、交通、环保、市政建设;军事航空空,航空航天,核工业,船舶;化工、化肥、石油、纺织、印刷、造纸和能源。
表1列出了AISI200系列标准含锰奥氏体不锈钢。前期研究了201,202,204,205,206用于节镍和耐腐蚀,即301,302,304,305,316用于相应的铬镍系。然后开发211,用低碳氮和Mn、Cu的钢种进行冷加工。201L、201LN等。是对201的改进,以解决晶间应力腐蚀问题。用作汽车、火车、地铁车厢的相应部件。
后来,高强度耐腐蚀不锈钢S21400(XM-31)、S24000(XM-29、Nitronic33)、S28200(Carpenter18-18plus)、S21900(XM-11、Nitronic40)、S20910(XM-19)、XM-31和XM-11用于导航空、低温系统和非磁性部件。
XM-11、XM-19等。比316有更好的耐腐蚀性,用于泵、阀门、紧固件、船用材料、热交换器、弹簧等。
1990年,AMCO开发的新的AISI203(XM-1,Cr17Ni5.5Mo0.25Cu2S0.25)易切削钢和S20161(Nitronic60,Cr17Ni8.5Mn8.5Si4N)耐磨自润滑不锈钢也被列入标准。进一步开发一些无磁高强度CrMnNiN钢。
表2列出了含镍的锰和氮高强度非磁性不锈钢。YUS130(C0.2Cr21Ni6Mn9N0.3)是一种比较高铬高氮的材料,而SUS205、NASNM15、NTKS-4等。几乎都是用Mn和N完全代替Ni的Cr17Mn15N0.35钢,为了获得更好的耐蚀性,NASNM15M保留了一定量的Ni来降低c,由于这些钢的Mn含量都在10%以上,大大增加了N在钢中的溶解度,所以N含量都是0.3 ~ 0.4%。固溶处理后,可获得完整的奥氏体组织且非常稳定,冷加工后可获得无磁性的高强度。
【亚稳奥氏体不锈钢】CrMn系列亚稳奥氏体不锈钢的强度比304不锈钢高,强韧性结合更好,成型性、抛光性、可焊性更好,价格低廉,但耐腐蚀性比304不锈钢差。该产品在使用中存在许多问题,如在沿海或潮湿大气中的腐蚀,城市立交桥和室外装饰的严重腐蚀。。为进一步发展CrMn亚稳奥氏体不锈钢,应加强CrMn (200系)不锈钢的实验研究,调整J4的成分。研究各种钢的耐腐蚀性能和综合性能。
应根据使用条件和环境,正确选择钢种。用于交通运输、家用电器、建筑装饰、厨房设备等领域。在不超过材料耐腐蚀应用极限的情况下充分发挥材料的特性,欧洲厂商在2007年举办& ldquo解决生产200系列的问题& rdquo建议12Cr的最低标准不低于16.5%,印度不锈钢研究者也提出了将J4钢中的Cr提高到16.5%以上的意见。如果能正确选用CrMn系列(200系列)不锈钢,无论从生产、设备制造还是使用效果来看,都是价廉物美的。民生对不锈钢的需求很大。只要我们能生产出价廉物美的产品,CrMn系列不锈钢必然会有更好的发展。
【具有特殊性能的CrMnN奥氏体不锈钢】高氮CrMnN奥氏体不锈钢具有高强度、高韧性、高耐磨性、无磁、耐腐蚀等特性,在工业上有着广泛的需求。
1.高氮CrMnNiN钢具有高强度、高耐蚀性和良好的低温韧性,可为飞机、航空航天和船舶提供优良的棒材、线材、锻件、中厚板和薄板,用于制造容器、管道、阀门、电缆等。
2.耐磨、耐腐蚀、高韧性、高氮CrMnN奥氏体不锈钢可为采矿业提供耐腐蚀、耐磨损的机械设备和采矿设备材料。
3.无磁、高强度、耐腐蚀、高氮的CrMnMoN奥氏体不锈钢可提供油田用无磁钻铤和电厂发电机用无磁护环等。
4.高氮CrNiMnMoN奥氏体不锈钢具有较高的耐点蚀和耐缝隙腐蚀性能,可为沿海工厂的海水换热器、海水淡化设备和烟气脱硫装置提供优良的材料。
& mdash& mdash中国特钢企业协会不锈钢分会杨长强
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