МАРГАНЕЦ: значение слова

Марганец в металлургии*

≈ получается или в виде сплава с железом, известного под названием зеркального чугуна, или ферромангана, или же в виде металлического М. В первом виде он получается восстановлением марганцевых руд, главным образом, марганцевых железных шпатов и сферосидеритов, а также бурых железняков, содержащих вместе с окисью железа углекислые закиси железа и М. Углекислая закись М. шпатовых железняков восстанавливается гораздо удобнее и легче перекиси М., механически примешанной в руде. В последнем случай М. большей частью переходит в шлак. Зеркальным чугуном (см. Белый чугун) принято называть все сплавы железа с М., в которых содержание последнего не превышает 20%. Все сплавы с большим содержанием М. называют ферроманганом. Количество М., заключающегося в чугуне, зависит главным образом от хода доменной печи и от состава шлаков. При одной и той же шихте содержание М. в чугуне увеличивается с повышением температуры доменной печи; так, напр., при вдувавании воздуха, нагретого до 400╟, получается 38-42% М., при 200╟ ≈ 35%, а при холодном воздухе едва можно достигнуть 20% М. Состав шлаков должен быть такой, чтобы плавкость его соответствовала точке плавления зеркального чугуна. Уклонение точки плавления шлака от точки плавления чугуна в ту или другую сторону влечет за собой уменьшение М. в чугуне. При составе шихты: 50% обожженной шпатовой руды, 20% болотной руды, богатой М., 3 0% красной руды с небольшим содержанием М., получается зеркальный чугун с 11-12% М., 5% углерода, 0,5% кремния и 0,05% фосфора. Плавка в доменной печи ведется на коксе. Замена кокса древесным углем влечет за собой уменьшение М. на 5-12%. При восстановительном фришевании, как, напр., при бессемеровском и мартеновском процессе, где металл остается в жидком состоянии, невозможно достигнуть совершенного обезуглерожения без появления окислов железа, растворенных в жидком металле. Для восстановления этих окислов пользуются сродством М. к кислороду и потому его прибавляют в виде зеркального чугуна в жидкий металл. Но так как с прибавкой этого сплава в жидкий металл вводится некоторое количество углерода, то для получения очень мягких сортов стали необходимо иметь сплав с большим содержанием М. Первые удачные попытки в этом отношении принадлежат д-ру Пригеру из Бонна, который в 1863 г. нашел возможным получать железо с большим содержанием М. Он смешивал перекись М. (пиролюзит) с древесноугольным порошком, прибавлял около 10% кусочков зеркального чугуна и эту смесь расплавлял в тигле. Полученный металл отливался в изложницы и заключал в себе около 25% М. Почти одновременно В. Гендерсон из Глазго начал производить ферроманган с содержанием около 25% М. в регенеративных печах Сименса, пол и стенки которых были выложены слоем смеси угольного порошка с дегтем. Тонко измельченная марганцевая руда, содержащая около 50% М., перемешивалась здесь с негашеной известью и углем. В 1868 г. в Тернуаре во Франции начали приготовлять ферроманган в тиглях с 80% М.; затем производство велось в печах Сименса, а в 1875 г. производили ферроманган в доменных печах с приспособлением Коупера для нагревания воздуха, при чем полученный продукт заключал 62-70% M. В настоящее время этот сплав достиг уже содержания 90-94% М. при 5-6% углерода. Металлический М . Первые попытки получения металлического М. в большом количестве принадлежат Тамму, который в 1873 году восстанавливал пиролюзит, нагревая его в графитовых тиглях вместе с порошком древесного угля и конопляным маслом в присутствии плавикового шпата. Полученный М. всегда содержал не менее 6% углерода. После долгих опытов в 1890 г. американским металлургам Грине и Валю удалось выработать способ получения более чистого металла. Руда, богатая М., истирается в порошок и обрабатывается 30% кипящей серной кислотой. Этим способом процентное содержание железа (около 6%) через несколько часов уменьшается до десятых долей процента, при чем теряется только 1% М. Очищенная от железа марганцевая руда прокаливается при красном калении в восстановительном пламени; при этом весь М. переходит в зелено-серую закись М., которую смешивают с 18% зернистого алюминия и плавнем из равных частей плавикового шпата и извести. Для получения требуемой реакции эту смесь нагревают до темп. около 1100╟ в графитовых тиглях с магнезиальной набойкой. Затем повышают темп. и после расплавления металл отливают в формы. Полученные болванки необходимо сохранять под нефтью. В настоящее время начали употреблять небольшие отражательные газовые печи с магнезитовым подом. В восстановительном пламени М. остается в форме закиси до тех пор, пока не будет достигнута необходимая для восстановлении ее температура. Полученный металл содержит 97% M., около 1% железа и кремния и десятые доли % других примесей. Металлический М. можно получить электролитическим путем. Для этой цели Фольтмер советует употреблять хлористый или фтористый М. Эти галоидные соли в безводном состоянии расплавляются в особого рода сосуде; при этом темп. плавления, ниже красного каления, достигается нагреванием или непосредственно электрическим током. Плавильный чан (фиг. 1), со сфероидальным дном, снабжен в верхней части изолирующим слоем r из фарфора; в нижней же части на дне помещается металлическая чашка с, которая легко может быть вынута из прибора посредством изолированных полос d . Фиг. 1. Для лучшей электропроводности между чашкой и дном сосуда находится слой расплавленного свинца или цинка. Железный сосуд а вместе с чашкой с соединяют с отрицательным полюсом, между тем как опущенный в сосуд электрод е ≈ с положительным. Вместо одного можно употребить несколько электродов, соединяющихся между собой металлической крышкой f . При действии тока на расплавленную массу, требуется постоянная добавка окислов М., сообразно количеству восстановленного металла. Чтобы не добавлять постоянно окислов М., вместо угольных электродов приготовляют их из смеси окиси М. и угля. М. собирается в чашке с в кристаллическом виде и может быть от времени до времени удаляем посредством поднимания чашки. Наконец, выдавливанием в горячем виде или выщелачиванием он освобождается от расплавленной массы. А. Ржешотарский. Δ . Марганцевая руда добывается во многих местностях, но в сравнительно небольших количествах; исключение составляет одна лишь Россия, добывающая ныне руды более, чем все остальные государства вместе взятые, как это видно из нижеследующей таблицы о количестве вырабатываемой руды (в тоннах): <center> Годы Во всем мире, кроме России В России 1885 82236 60532 1866 137276 74400 1887 199595 58207 1888 156679 32680 1889 185114 78031 1890 240177 182468 1891 216920 113081 1892 236255 198525 1893 195157 244972 </center> Вне России наибольшее количество руды получается в Чили, Германии и Франции, давших в 1893 г. 128868 тонн, при всей выработке за этот год в 195157 тонн. В России производство марганцевой руды, достигшее в 1894 г. 248000 тонн, распределяется по местностям следующим образом: на Урале 6,6 тыс. тонн, в Екатеринославской губ. 58,5 и в Закавказье 188 тыс. тонн. В Екатеринославской губ. марганцевая руда открыта лишь в 1885 г. и, несмотря на малое содержание в ней марганца (около 20%), разрабатывается в настоящее время в количестве до 5 млн. пд. В 1895 г. открыто в этой же губернии более богатое по содержанию М. месторождение, вследствие чего представляется вероятным, что в будущем екатеринославские заводы не будут уже нуждаться в кавказской руде. Главное и самое богатое месторождение руды находится в Шаропанском уезде Кутаисской губ.: по количеству руды и содержанию в ней M. ≈ это богатейшее в мире месторождение, простирающееся на 126 кв. верст и представляющее почти горизонтальный пласт, мощностью от 0,7 до 1,2 саж., при средней толщине не менее 1 саж. При предположении, что средняя мощность пласта руды не превышает 0,3 с., запас руды на 126 кв. вер. исчисляется в 15 миллиардов пд. По составу своему, шаропанские руды представляют, главным образом, пиролюзит и манганит, содержание М. в сортированной руде не ниже 50%, причем количество фосфора не превышает в среднем 0,16-0,17%. Условия разработки этой руды весьма благоприятны, и производится она штольнями, шириной от 1 ¹ / ₂ до 2 саж., закладываемыми одна возле другой по выходам руды на поверхность. Марганцевая руда находится также в губ.: Тифлисской, Елисаветпольской и Эриванской и даже в Артвинском и Батумском округах, вблизи Черного моря, но все эти месторождения вряд ли могут эксплуатироваться ввиду богатства шаропанской залежи, соединенной уже с Черным морем жел. дорогой на расстоянии 165 верст. Быстрое развитие разработки марганцевой руды в Закавказье находится в исключительной зависимости от требований на нее заграничных рынков, преимущественно Англии, Голландии и Соед. Штатов Сев. Америки: количество вывоза марганцевой руды из России почти соответствует количеству ее разработки в Закавказье. Снабжая все промышленные страны марганцевою рудой, Россия, несмотря на покровительственную пошлину, доведенную в 1891 г. до 50 коп. зол. с пуда сама до сих пор не имеет производства ферромангана: он ввозится к нам во все возрастающем количестве из тех же государств, в которые мы поставляем сырой материал. Так, в 1891 г. ввезено 197 тыс. пд. ферромангана (в том числе из Англии 110 тыс. пуд.), в 1892 г. ≈ 458 тыс. (из Англии 338 тыс.), в 1893 г. ≈ 694 тыс. (из Англии 511 тыс.), в 1894 г. ≈ 567 тыс. (из Англии 456 тыс. пд.), в 1895 г. ≈ 753 тыс. пд. В 1895 г. министру земледелия Высоч. предоставлено созывать съезды марганцевых промышленников на Кавказе.