Sponge რკინა: თვისება, მოპოვების მეთოდები, გამოყენება

2024 ავტორი: Howard Calhoun | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2023-12-17 10:32

სპონგური რკინა მიიღება კონცენტრატების ან მაღალი ხარისხის რკინის მადნების შემცირებით შედარებით დაბალ ტემპერატურაზე - 1100 გრადუს ცელსიუსზე ნაკლები ზემოქმედების პირობებში. ასეთი პროცესები გამორიცხავს მადნის დნობას და მის შედუღებას.

ისტორია

საკმაოდ დიდი ხნის წინ დადასტურდა, რომ მადნიდან რკინის დაუყოვნებლივ მიღება შესაძლებელია. ლაბორატორიულ პირობებში ეს პროცესი მარტივია. შედეგად, მეტალურგების წინაშე დადგა ამოცანა, შეექმნათ ტექნოლოგიური მეთოდები სამრეწველო მოცულობით რკინის მოპოვების პირდაპირ მადნიდან. ახლა ასეთი მეთოდები იქნა ნაპოვნი და დანერგილია წარმოებაში.

პირდაპირ მადნიდან მიღებულ რკინას სპონგური ეწოდება. და ძიების მეთოდები არის დომენის გარეშე ან პირდაპირი აღდგენის მეთოდები.

სპონგური რკინის მოპოვების პირველი ექსპერიმენტები საბჭოთა კავშირში აფეთქებული ღუმელის დნობის გამოყენების გარეშე ჩატარდა გასული საუკუნის 50-იან წლებში.

ამ ლითონის პირველი წარმოება ინდუსტრიაში 70-იან წლებში შევიდა. აფეთქებული ღუმელის გამოყენების გარეშე ღრუბლის რკინის წარმოების პირველი ტექნოლოგიური მეთოდები უმნიშვნელოდ განსხვავდებოდა.შესრულება. შედეგად მიღებული პროდუქტი შეიცავდა მინარევების მრავალფეროვნებას.

ბუნებრივმა გაზმა ახალი იმპულსი მისცა ამ წარმოებას. XX საუკუნის 80-იან წლებში დაიწყო მისი ფართო გამოყენება სამთო და მეტალურგიულ წარმოებაში. შემდეგ გაირკვა, რომ იდეალურია მადნიდან რკინის პირდაპირი შემცირების განსახორციელებლად. უფრო მეტიც, სხვა არაბუნებრივი აირებიც ფართოდ გამოიყენეს (ასოცირებული გაზი ნავთობის წარმოებიდან, გაზის ფრაქციები სხვადასხვა ნახშირის გაზიფიკაციის დროს და ა.შ.).

ტექნოლოგიური პროცესების გაუმჯობესებამ და მათმა დანერგვამ 90-იან წლებში განაპირობა ის, რომ მნიშვნელოვნად შემცირდა რკინის პირდაპირი შემცირების ენერგიის ინტენსივობა და კაპიტალური ხარჯები. დაიწყო არააფეთქებული რკინის წარმოების მნიშვნელოვანი ზრდა.

სპონგური რკინის პირდაპირი არადომენური წარმოება - პროცესები, როდესაც ლითონის ამოღება ხდება მადნიდან გაზების, მყარი ნახშირბადის დახმარებით. და ასევე ერთად - მყარი ნახშირბადი და გაზი. იგი ტარდება დაახლოებით 1000 გრადუს ცელსიუს ტემპერატურაზე. ამავდროულად, ბუნებრივი კლდე არ არის მიყვანილი წიდამდე, არ აღდგება მასში არსებული მინარევები, რის შედეგადაც ლითონი საკმარისად სუფთაა. ექსპერტები ამ პროცესს და სხვა ტერმინებს უწოდებენ:

• სპონგური რკინის პირდაპირი წარმოება;
• კოქსის გარეშე მეტალურგია;
• დომენის მეტალურგია;
• მადნის ნაწილობრივი მეტალიზაცია.

ამჟამად, ასეთი მეთოდებით ლითონის მოპოვების მეთოდები ინდუსტრიული მასშტაბით გამოიყენება რუსეთში, ჩინეთში, შვედეთში, გერმანიაში, დიდ ბრიტანეთში, ნორვეგიაში დასხვა ქვეყნები.

ყველა ცნობილი მეთოდი იყოფა ორ ჯგუფად:

• რკინა წარმოიქმნება, როდესაც მადანი ექვემდებარება აირისებრი შემამცირებელ აგენტს;
• რკინის საბადოზე მყარი შემამცირებელი აგენტის გავლენის ქვეშ.

სპონგური რკინის წარმოების მეთოდები დომენის გარეშე მეთოდით დაპატენტებულია თითქმის ხუთასი.

რკინის აღდგენა აირისებრი ნივთიერებით

წყალბადი და ნახშირბადის მონოქსიდი გამოიყენება აირისებრი შემცირებისთვის. როგორც წესი, გამოიყენება მეთოდი, როდესაც რკინის მადანი დამსხვრეულია და თბება 850 გრადუსამდე, რასაც მოჰყვება გამოწვა. შემდეგ იგი იგზავნება მბრუნავი მილის ღუმელში. იქ ლითონი მცირდება მადნის მასისკენ მოძრავი შემცირებული აირების გავლენით. ღუმელიდან გასვლამდე ის შედის გაგრილების კონტეინერში. შემდეგ საბოლოო პროდუქტი დაფქვა ბურთის წისქვილის გამოყენებით.

შემდგომში, მასა გადის სპეციალურ მაგნიტურ გამყოფში. სეპარატორის მიერ დალაგებული რკინა მიდის პრესის ქვეშ, რომელიც აყალიბებს ღრუბლის რკინას ბრიკეტებად.

რკინის მიღება მყარი შემცირების აგენტით

თუ წარმოება იყენებს ღრუბლის რკინის წარმოების ტექნოლოგიას მყარი შემცირებით, მაშინ ეს მეთოდი მოიცავს შემდეგ ოპერაციებს:

• მადნის დამსხვრევა და დაფქვა;
• რკინის მაღალი კონცენტრაციის მისაღწევად, არაუმეტეს 3% განგებით, ტარდება მაგნიტური გამდიდრება;
• გამდიდრებული საბადო შერეულია ორგანულ საწვავთან, რომელშიც შედის ნახერხი და სხვა მსგავსი ორგანული ნივთიერებებისტრუქტურები;
• შექმნილი ბრიკეტების მასის შექმნა, რასაც მოჰყვება მათი გადატანა ღუმელში შესაწვავად.

რკინის აღდგენა ხდება ბრიკეტებში შემავალი ნახშირბადის წვის გამო.

მიღებული ღრუბელი რკინა, როგორც მყარი, ისე აირისებრი შემცირებით, შემდგომში იგზავნება სტანდარტულ დამუშავებაზე ფოლადის მისაღებად.

ხელახალი დნობა ჩვეულებრივ ხორციელდება ელექტრო ღუმელში, ხოლო ნახშირბადის და სხვა მინარევების საჭირო რაოდენობა შეჰყავთ ლითონში.

პროცესების კლასიფიკაცია

მეტალურგები კლასიფიცირებენ აფეთქების ღუმელში რკინის წარმოების პროცესებს საბოლოო პროდუქტის ტიპის მიხედვით, კერძოდ:

• მასალების წარმოება აფეთქების ღუმელისთვის ნაწილობრივი მეტალიზებით (30-დან 50 პროცენტამდე);
• სპონგური რკინის წარმოება, მყარი პროდუქტი, ძლიერ მეტალიზებული (85-დან 95 პროცენტამდე), შემდგომი ფოლადად გადამუშავებისთვის;
• აყვავებული რკინის, პლასტმასის მეტალიზებული პროდუქტის წარმოება;
• ნახევრად მზა ან თხევადი რკინის წარმოება შემდგომი დნობის პროცესისთვის.

პირდაპირი აღდგენის პროდუქტები

ოთხი ტიპი ჩვეულებრივ კლასიფიცირდება როგორც პირდაპირი რკინის შემცირების პროდუქტები:

• სპონგური;
• მეტალიზებული დამუხტვა;
• მოციმციმე;
• თუჯის ან ნახშირბადის შუალედური.

სპონგური რკინა

მიიღება იმ პროცესების შედეგად, როდესაც ლითონების შემცირება ხდება დნობის გარეშე, 1000-1200 გრადუს ცელსიუსზე ნაკლებ ტემპერატურაზე. მიმდინარეობსრა საწყისი ნედლეული იყო, მყარი ღრუბელი რკინა - ფოროვანი სტრუქტურები, ან მარცვლები. ზოგიერთ შემთხვევაში, ეს არის ლითონის ფხვნილი. როდესაც ეს მეტალი ასევე ხასიათდება იმით, რომ მას აქვს საკმაოდ მაღალი ფორიანობა (სპონგის ფორმის) იმის გამო, რომ რესტავრაციის დროს ნედლეულის მოცულობითი მახასიათებლები განიცადა მცირე ცვლილებები.

ასეთი რკინის ფოროვანი ზედაპირი იწვევს ჟანგვის მაღალ ხარისხს შენახვისა და ტრანსპორტირების დროს, როდესაც ექვემდებარება არახელსაყრელ გარემოს (მაღალი ტენიანობა).

ამ ლითონის ქიმიური შემადგენლობა მის შემადგენლობას განაპირობებს ორიგინალური ნედლეულის (მადნის) გამო. ჯართთან შედარებით, ღრუბლის რკინა უფრო სუფთაა. მას აქვს სხვა ლითონების მინარევების მინიმალური არსებობა.

ასევე, პირდაპირი რედუქციის შედეგად მიღებული ღრუბელი რკინა ასევე გამოირჩევა მასში უნაყოფო ქანების არსებობით. იმის გამო, რომ საწყის მასალა არის მდიდარი კონცენტრატები და მადნები, იგი არ ექვემდებარება დამატებით გაწმენდას. შედეგად, რკინა შეიცავს ორიგინალური მადნის ნარჩენი ქანების ყველა ჩანართს.

სპონგურმა რკინამ იპოვა გზა ფოლადის წარმოებაში, რკინის ფხვნილის წარმოებაში და სპილენძის ნახშირბადში.

მეტალიზებული დამუხტვა

ნაწილობრივ შემცირებულ რკინას მეტალიზებული მუხტი ეწოდება. იგი გამოიყენება დნობის პროცესის გასაგრილებლად, აგრეთვე აფეთქების ღუმელებში შემდგომი დნობისთვის. მეტალიზებული მუხტის აღდგენის დონე 80%-ზე დაბალია. Sponge რკინის არის ბევრად უფრო სუფთა, ხარისხიმისი აღდგენა 90%-ზე მეტია.

კივილის რკინა

ცხელი რკინა იწარმოება მილაკოვანი მბრუნავი ღუმელებით. მისი აღდგენის ტემპერატურა მერყეობს 1100-დან 1200 გრადუს ცელსიუსამდე. ეს პროდუქტი არის პატარა ლითონის ნაწილაკები, რომელშიც წიდა მინარევებისაგან. აყვავებულ რკინაში წიდის მოცულობა მაღალია, დაახლოებით 10-20 პროცენტი. ეს რკინა გამოირჩევა გოგირდისა და ფოსფორის მნიშვნელოვანი მინარევებით.

გამოიყენეთ კრიცუ აფეთქების ღუმელში შემდგომი დნობისთვის. ცალკეული ტექნოლოგიები იყენებს ამ პროდუქტს ელექტრო ღუმელებში ფოლადის წარმოებაში.

ნახშირბადის შუალედური ან თუჯის

ეს პროდუქტები იწარმოება მყარი საწვავის აღდგენის ტექნოლოგიით. მათი მახასიათებლების მიხედვით, ისინი მსგავსია აფეთქების ღუმელში დნობისას. უფრო მეტიც, ნახევრად ნახშირბადი ან თუჯი ზოგჯერ მიიღება გაცილებით ნაკლები უცხო ნივთიერებით.

ამ მასალებთან შემდგომი მუშაობა ფოლადის მისაღებად ტარდება ტრადიციული გზებით.