واکنش‌های بین بخار فرومنگنز پرکربن و اکسیژن در اتمسفر منجر به تشکیل دودهای اکسیدی می‌شود و این بخارات نه تنها به تلفات محصول کمک می‌کنند، بلکه برای محیط کار نیز مضر هستند.
مطالعات اولیه با تمرکز بر مدلسازی سیستم اکسید کننده فلز عمومی توسط واگنر، ترکدوگان و همکاران و Rosner پایه های نظری را برای مدل سازی نرخ تبخیر و اکسیداسیون گذاشته اند.
با این حال، توسعه و اعتبارسنجی مدل‌های جنبشی برای کاربردهای خاص‌تر مانند فرومنگنز با کربن بالا (HCFeMn) هنوز انجام نشده است.
هدف اصلی مطالعه حاضر، بررسی تجربی اثرات افزایش محتوای اکسیژن و سرعت جریان گاز بیش از فرومنگنز مایع پرکربن (HCFeMn) بر میزان بخار/اکسیداسیون، و ارزیابی این نتایج با استفاده از روش‌شناسی برای تبخیر افزایش‌یافته اکسیداسیون است.
علاوه بر این، یک هدف اضافی افزایش دانش ما در مورد رشد ذرات اکسید فوم و خوشه‌بندی در بخارات فرومنگنز تحت این شرایط و همچنین مطالعه توزیع عناصر جزئی بین فلز مایع و بخارهای متراکم به عنوان تابعی از سرعت جریان و ترکیب گاز است.
ترکدوگان و همکاران تئوری اکسیداسیون مستقیم فلز را بر اساس تبخیر فلز ایجاد کرد، جایی که تشکیل مه های اکسیدی شار دود را افزایش می دهد.
تئوری بیان می کند که نرخ تبخیر فلز در سطوح اکسیژن محیط بالاتر از یک مقدار “بحرانی” معین محدود کننده سرعت است، و زیر این مقدار، برای سرعت جریان و دمای گاز معین، شار مستقیماً با فشار جزئی اکسیژن محیط متناسب است.
جایی که Ji شار دود بر حسب گرم بر متر مربع است، R ثابت گاز ایده آل، T دما بر حسب کلوین، pO2 فشار جزئی اکسیژن محیط بر حسب پاسکال، h متوسط ضریب انتقال جرم فیلم برای انتقال اکسیژن است.
از طریق لایه مرزی انتشار آیرودینامیکی که برای شرایط جریان شناخته شده قابل محاسبه است و α تعداد مول های بخار فلز مورد نیاز برای ترکیب با یک مول اکسیژن است و برای هر فلزی معتبر است.
