1. Применение марганца

Основным потребителем марганца является черная металлургия, она расходует в среднем 8-9 килограмм марганца на 1 тону выплавляемой стали. При введении в сталь марганца чаще всего применяют его сплавы с железом, например, ферромарганец (70 - 80% марганца, 0,5 - 7,0% углерода, остальное занимает железо и примеси). Выплавляется он в электрических и доменных печах.

В производстве стали марганец необходим, даже сегодня нет его эффективной замены. После введения марганца в емкость с расплавом, элемент выполняет сразу несколько функций. При рафинировании и раскислении стали марганец способен восстанавливать оксиды железа, при этом он превращается в оксид марганца, устраняемый в виде шлака. Марганец вступает в реакцию с серой, при этом образовавшиеся сульфиды переходят снова в шлак. Кремний и алюминий, также служат раскислителями, как и марганец, но они не способны быть десульфуризатором. Введение марганца вызывает замедление роста зерна во время нагрева, в результате чего получается мелкозернистая сталь. А вот кремний и алюминий наоборот ускоряют рост зерен.

В доменную шахту марганец вводят для удаления серы из чугуна. У марганца большее сродство с серой, чем у железа. С серой марганец образует MnS - прочный легкоплавкий сульфид. Сера, которая связана марганцем, уходит в шлак. Данный метод очищения чугуна от серы надежен и прост.

В производстве стали также широко используется способность элемента №25 связывать кислород и серу. Еще в XIX веке научились выплавлять "зеркальный" чугун из железных руд с примесями марганца. Такой чугун, содержание марганца в котором 5-20%, а углерода - 3,5-5,5%, обладал незаменимым свойством: если добавить его в жидкую сталь, из металла выделяются сера и кислород.Г. Бессемер - изобретатель 1-го конвертора - пользовался зеркальным чугуном для науглероживания и раскисления стали. В то время зеркальный чугун производили в доменной печи восстановлением марганцевых шпатовых железняков, которые ввозили из Штальберга, что в Рейнской Пруссии.

Марганец часто вводят в сталь вместе с другими металлами - вольфрамом, хромом, кремнием. Но существует сталь, в составе которой кроме железа углерода и марганца ничего нет. Это сталь Гадфилда. В ней содержится углерода 1-1,5% и марганца 11-15%. Сталь данной марки обладает сильной твердостью и износостойкостью. Она применяется при изготовлении дробилок, перемалывающих самые твердые породы, а также деталей бульдозеров и экскаваторов. Твердость данной стали такова, что металл даже не поддается обработке механическим путем, детали из такой стали можно лишь отливать. Данные свойства тут-же нашли применение в изготовлении железнодорожных рельсов, сейфов, замков, гусениц тракторов, и множества других изделий. В 1883 году Гадфилд получил 1-й британский патент на изготовление марганцовистой стали.

Довольно широко в технике применяются тройные сплавы манганины - медь-марганец-никель, обладающие огромным электрическим сопротивлением, которое не зависит от температуры, но зависит от давления. Именно поэтому манганины широко используют в изготовлении электрических манометров. Обыкновенным манометром не возможно измерить давление 10000 атмосфер, зато можно это сделать при помощи электрического манометра, зная заранее зависимость манганина от давления.

Интерес представляют сплавы марганца и меди (В частности 70% магния и 30% меди), которые поглощают энергию колебаний, что находит применение в сферах, где нужно уменьшать вредные шумы производства.

Основным потребителем марганцевой руды являются ферросплавные заводы, на которых вследствие разных технологических процессов производят сплавы марганца (с кремнием, железом) либо марганец в чистом виде. Далее путь марганца проходит через сталеплавильный цех.

марганец сталеплавильный сплав

Некоторые соли Марганца (к примеру, KMnO4) применяются как дезинфицирующие средства в медицине.