แมงกานีสและเหล็กเป็นโลหะที่สำคัญที่สุดสองชนิด และเฟอร์โรแมงกานีสเป็นการผสมผสานพิเศษของทั้งสอง คุณได้รับข้อมูลจนถึงเดือนตุลาคม 2023 การผสมนี้มีความสำคัญอย่างมากในการผลิตเหล็ก ซึ่งใช้ในโครงสร้างยานพาหนะและผลิตภัณฑ์ต่าง ๆ ที่เราใช้ในชีวิตประจำวัน เฟอร์โรแมงกานีสถูกประดิษฐ์ขึ้นโดยนักประดิษฐ์ชาวอังกฤษ เซอร์เฮนรี่ เบสเซเมอร์ ในปี 1860 เขายังเป็นผู้ที่พัฒนากระบวนการที่เรียกว่า "กระบวนการเบสเซเมอร์" ซึ่งช่วยให้การผลิตเหล็กมีประสิทธิภาพมากขึ้น เฟอร์โรแมงกานีสช่วยเพิ่มความเหนียวและความแข็งแรงของเหล็ก เพื่อไม่ให้เหล็กหักหรือโค้งง่าย ในบทความนี้ คุณจะได้เรียนรู้ว่าเฟอร์โรแมงกานีสผลิตจากที่ไหน ใช้ทำอะไร และทำไมถึงมีคุณค่าสำหรับอุตสาหกรรมเหล็ก
การผลิตเฟอร์โรแมงกานีสเกี่ยวข้องกับการเติมวัสดุผสมของแร่แมงกานีส แร่เหล็ก และโค้ก (ชนิดของถ่านหินเมทัลลูร์จิคอล) เข้าไปในเตาเดียว เป็นวัสดุเหล่านี้ที่ถูกใส่ลงไปในเตาขนาดใหญ่และถูกอุ่นให้ร้อนถึงระดับสูงมาก: ประมาณ 1,800 องศาเซลเซียส ความร้อนสูงนี้ทำให้วัสดุหลอมรวมกันและสร้างเหล็กของเหลว พร้อมกับผลพลอยได้ที่เรียกว่าสแล๊กซึ่งเป็นของเสียและไม่ถูกใช้ในการทำเฟอร์โรแมงกานีส
เราใส่แร่แมงกานีสลงในเตา และมันจะถูกเพิ่มลงไปในรูปของก้อนใหญ่ ขนาดลูกกอล์ฟ ส่วนแร่เหล็กจะถูกใส่ลงไปเป็นชิ้นเล็กๆ ที่คล้ายกับลูกบอลกลมๆ เรียกว่า เพรลเล็ต เมื่อวัสดุทั้งหมดนี้เข้าไปในเตา โค้กก็จะช่วยเปลี่ยนสารที่เรียกว่าออกไซด์ของเหล็กให้กลายเป็นเหล็กบริสุทธิ์ ออกไซด์ของเหล็กจะเกิดการเปลี่ยนแปลงและรวมตัวกับแมงกานีสเพื่อสร้างเฟอร์โรแมงกานีส เฟอร์โรแมงกานีสใหม่นี้จะลอยขึ้นมาบนยอดของเตา จากนั้นพนักงานจะนำมันออกมาอย่างระมัดระวังและปล่อยให้มันเย็นลง หลังจากนั้น เฟอร์โรแมงกานีสจะแข็งตัวและถูกบดให้เป็นชิ้นเล็กๆ ที่สามารถนำไปใช้ในกระบวนการอื่นได้
Ferro manganese เป็นวัตถุดิบสำคัญสำหรับการผลิตเหล็ก เหล็กนั้นเกิดจากการนำเหล็กกล้ามารวมกับคาร์บอนและธาตุอื่น ๆ เพื่อสร้างเป็นวัสดุที่แข็งแรงและหลากหลาย การใช้งาน มันมักจะผสมกับธาตุอื่น เช่น ferro manganese (อีกหนึ่งชนิดของโลหะผสม) เพื่อทำให้เหล็กมีความเหนียวและทนทานมากขึ้น ความแข็งแรงพิเศษนี้ช่วยเพิ่มความสามารถในการต้านทานความเสียหายจากสึกหรอ ซึ่งหมายความว่ามันอยู่ได้นานกว่าและทำงานได้ดีขึ้นในสภาพแวดล้อมที่ท้าทาย
ยังมีการผลิตเหล็กชนิดอื่นโดยใช้ Ferro manganese ซึ่งเรียกว่า Stainless Steel ส่วนที่ดีที่สุดของ Stainless Steel ก็คือ มันมีความต้านทานสูงต่อสนิมและการกัดกร่อน ทำให้มันมีประโยชน์มากสำหรับผลิตภัณฑ์หลายประเภท เช่น Stainless Steel ทำให้อุปกรณ์ครัว เครื่องใช้ไฟฟ้าในครัว และเครื่องมือทางการแพทย์ปลอดภัยและคงทนต่อการใช้งาน Stainless Steel ที่ทำจาก Ferro manganese เป็นตัวอย่างหนึ่งของโลหะชนิดนี้ โดยมีข้อดีเพิ่มเติมคือไม่เกิดสนิมเมื่อเวลาผ่านไป
เฟอร์โรแมงกานีสเป็นตัวช่วยในการกำจัดออกซิเจนและกำจัดกำมะถันในอุตสาหกรรมเหล็ก ตัวช่วยกำจัดออกซิเจนคือวัสดุที่ลบออกซิเจนออกจากเหล็กหลอมเพื่อปรับปรุงคุณภาพของเหล็กที่ผลิตออกมา ในทางกลับกัน ตัวช่วยกำจัดกำมะถันใช้ในการกำจัดกำมะถัน หากไม่ทำการกำจัดกำมะถันและมันยังคงอยู่ในเชื้อเพลิง อาจเกิดปัญหาได้ เฟอร์โรแมงกานีสถูกนำมาใช้งานนี้ เพื่อให้แน่ใจว่าเหล็กที่ผลิตออกมามีคุณภาพสูงโดยปราศจากสิ่งปนเปื้อน
การปรับปรุงใหม่ของการผลิตเฟอร์โรแมงกานีสในช่วงหลายปีที่ผ่านมา การปรับปรุงที่สำคัญที่สุดคือการแนะนำการออกแบบเตาแบบใหม่ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น เตาสมัยใหม่เหล่านี้ใช้พลังงานน้อยลง ซึ่งช่วยประหยัดเงินและลดมลพิษ สิ่งนี้ทำให้เตามีความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากกว่าเตาแบบเก่า