Хөвөн төмөр: шинж чанар, олж авах арга, хэрэглээ

2024 Зохиолч: Howard Calhoun | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2023-12-17 10:35

Хөвөн төмрийг харьцангуй бага температурт буюу Цельсийн 1100 хэмээс бага температурт баяжмал эсвэл өндөр чанартай төмрийн хүдрийг бууруулж гаргаж авдаг. Ийм үйл явц нь хүдрийг хайлуулах болон агломержуулах үйл явцыг оруулаагүй болно.

Түүх

Хүндрээс төмрийг шууд авах боломжтой гэдэг нь нэлээд эрт батлагдсан. Лабораторийн нөхцөлд энэ процессыг хэрэгжүүлэхэд хялбар байдаг. Үүний үр дүнд металлургийнхны өмнө хүдрээс төмрийг үйлдвэрийн хэмжээгээр шууд гаргаж авах технологийн аргыг бий болгох зорилт тулгарчээ. Одоо ийм аргыг олж үйлдвэрлэлд нэвтрүүлсэн.

Хүдрээс шууд гаргаж авсан төмрийг хөвөн гэж нэрлэдэг. Мөн сэргээх аргууд нь домэйнгүй эсвэл шууд сэргээх аргууд юм.

ЗХУ-д домен зууханд хайлуулахгүйгээр хөвөн төмрийг гаргаж авах анхны туршилтыг өнгөрсөн зууны 50-иад онд хийж байжээ.

Энэ металлын анхны үйлдвэрлэлийг 70-аад онд үйлдвэрт нэвтрүүлсэн. Домен зуух ашиглахгүйгээр хөвөн төмрийг үйлдвэрлэх анхны технологийн аргууд нь бага зэрэг ялгаатай байв.гүйцэтгэл. Үүссэн бүтээгдэхүүн нь олон төрлийн хольц агуулсан байв.

Байгалийн хий энэ үйлдвэрлэлд шинэ түлхэц өгсөн. XX зууны 80-аад оноос уул уурхай, металлургийн үйлдвэрлэлд өргөн хэрэглэгдэж эхэлсэн. Дараа нь хүдрээс төмрийг шууд ангижруулах ажлыг хэрэгжүүлэхэд тохиромжтой болох нь тогтоогдсон. Түүгээр ч зогсохгүй бусад байгалийн бус хийг (газрын тосны олборлолтын дагалдах хий, төрөл бүрийн нүүрсийг хийжүүлэх үеийн хийн фракц гэх мэт) өргөнөөр ашиглаж эхэлсэн.

Технологийн процессыг боловсронгуй болгож, 90-ээд онд нэвтрүүлсэн нь төмрийг шууд бууруулахад эрчим хүчний зарцуулалт, хөрөнгийн зардал мэдэгдэхүйц буурахад хүргэсэн. Тэсэлгээний бус төмрийн үйлдвэрлэл мэдэгдэхүйц нэмэгдэж эхэлсэн.

Хөвөн төмрийн шууд бус үйлдвэрлэл - хий, хатуу нүүрстөрөгчийн тусламжтайгаар хүдрээс метал гаргаж авах процесс. Мөн хамтдаа - хатуу нүүрстөрөгч ба хий. Энэ нь ойролцоогоор 1000 градусын температурт явагддаг. Үүний зэрэгцээ байгалийн чулуулаг нь шаардагддаггүй, доторх хольц нь сэргээгддэггүй, үүний үр дүнд метал хангалттай цэвэр байдаг. Мэргэжилтнүүд энэ процесс болон бусад нэр томъёог:гэж нэрлэдэг.

• хөвөн төмрийн шууд үйлдвэрлэл;
• коксгүй металлурги;
• домайгүй металлурги;
• хүдрийн хэсэгчилсэн металлжуулалт.

Одоогоор ийм аргаар металл олборлох аргыг үйлдвэрлэлийн хэмжээнд Орос, Хятад, Швед, Герман, Их Британи, Норвеги,бусад улс.

Бүх мэдэгдэж буй аргуудыг хоёр бүлэгт хуваадаг:

• төмөр нь хүдэрт хий ангижруулагчийн нөлөөгөөр үүснэ;
• төмрийн хүдэр дээр хатуу ангижруулах бодисын нөлөөн дор.

Домайгүй аргаар хөвөн төмөр үйлдвэрлэх аргууд бараг таван зуун патентлагдсан.

Төмрийг хийн бодисоор нөхөн сэргээх

Устөрөгч ба нүүрстөрөгчийн дутуу ислийг хийн ялгаруулалтад ашигладаг. Ихэвчлэн төмрийн хүдрийг буталж, 850 градус хүртэл халааж, дараа нь шарж бэлтгэх аргыг хэрэглэдэг. Дараа нь эргэдэг хоолойн зуух руу илгээдэг. Тэнд хүдрийн масс руу хөдөлж буй хийн бууралтын нөлөөн дор метал багасдаг. Зуухнаас гарахын өмнө хөргөх саванд ордог. Эцсийн бүтээгдэхүүнийг бөөрөнхий тээрэм ашиглан нунтаглана.

Дараа нь масс нь тусгай соронзон тусгаарлагчаар дамждаг. Сепаратороор ангилсан төмрийг дараа нь шахуургын доор оруулснаар хөвөн төмрийг шахмал түлш болгодог.

Хатуу ангижруулагч бодисоор төмрийг олж авах

Хэрэв үйлдвэрлэл нь хатуу ангижруулах аргаар хөвөн төмөр үйлдвэрлэх технологийг ашигладаг бол энэ арга нь дараах үйлдлүүдийг агуулна:

• хүдрийг бутлах, нунтаглах;
• төмрийн өндөр концентрацид хүрэхийн тулд 3% -иас ихгүй ганг, соронзон баяжуулалт хийдэг;
• баяжуулсан хүдэр нь модны үртэс болон бусад ижил төрлийн органик бодис агуулсан органик түлштэй холилдоно.бүтэц;
• үүссэн шахмал түлшний массыг бий болгож, дараа нь шатаах зууханд шилжүүлнэ.

Төмрийн сэргэлт нь шахмал түлшинд агуулагдах нүүрстөрөгчийн шаталтын улмаас үүсдэг.

Олж авсан хөвөн төмрийг хатуу болон хийн аргаар ангижруулж, дараа нь ган авахын тулд стандарт боловсруулалтад явуулдаг.

Дахин хайлуулах ажлыг ихэвчлэн цахилгаан зууханд хийдэг бол шаардлагатай хэмжээний нүүрстөрөгч болон бусад хольцыг метал руу оруулдаг.

Процессуудын ангилал

Металлургичид тэсэлгээний зуухны төмрийн үйлдвэрлэлийн процессыг эцсийн бүтээгдэхүүний төрлөөр нь ангилдаг, тухайлбал:

• хэсэгчилсэн металлжуулсан тэсэлгээний зуухны материалын үйлдвэрлэл (30-50 хувь);
• хөвөн төмрийн үйлдвэрлэл, хатуу бүтээгдэхүүн, өндөр металлжуулсан (85-95 хувь), дараа нь ган болгон боловсруулах;
• төмөр, хуванцар металлжуулсан бүтээгдэхүүний үйлдвэрлэл;
• хайлуулалтын цаашдын үйл ажиллагаанд зориулж хагас боловсруулсан эсвэл шингэн төмрийн үйлдвэрлэл.

Бүтээгдэхүүнийг шууд сэргээх

Дөрвөн төрлийг төмрийг шууд бууруулах бүтээгдэхүүн гэж ангилдаг:

• хөвөн;
• металлжуулсан цэнэг;
• гялалзсан;
• цутгамал эсвэл нүүрстөрөгчийн завсрын бүтээгдэхүүн.

Хөвөн индүү

Энэ нь 1000-1200 хэмээс бага температурт хайлуулахгүйгээр металлын ангижрал явагдах процессын үр дүнд гарган авдаг. үргэлжилж байнаАнхны түүхий эд нь хатуу хөвөн төмөр - сүвэрхэг бүтэц эсвэл үрэл юм. Зарим тохиолдолд энэ нь металл нунтаг юм. Сэргээх явцад түүхий эдийн эзэлхүүний шинж чанарт бага зэргийн өөрчлөлт орсон тул энэ металл нь нэлээд өндөр сүвэрхэг (хөвөн хэлбэртэй) гэдгээрээ онцлог юм.

Иймэрхүү төмрийн сүвэрхэг гадаргуу нь тааламжгүй орчинд (өндөр чийгшил) өртөх үед хадгалах, тээвэрлэх явцад өндөр исэлдүүлэхэд хүргэдэг.

Энэ металлын химийн найрлага нь анхны түүхий эд (хүдэр)-тэй холбоотой. Хаягдалтай харьцуулахад хөвөн төмөр нь илүү цэвэрхэн байдаг. Энэ нь бусад металлын хольц багатай.

Мөн шууд ангижруулж гаргаж авсан хөвөн төмрийг дотор нь үржил шимгүй чулуулаг байдгаараа ялгадаг. Эх материал нь баялаг баяжмал, хүдэр учраас нэмэлт цэвэршүүлэлтийг хийдэггүй. Үүний үр дүнд төмөр нь анхны хүдрийн хаягдал чулуулгийн бүх орцыг агуулдаг.

Хөвөн төмрийг ган хийх, нунтаг төмрийн үйлдвэрлэл, зэсийг карбюражуулах чиглэлээр олсон.

Металлуулсан цэнэг

Хэсэгчилсэн бууруулсан төмрийг металлжуулсан цэнэг гэнэ. Энэ нь хайлуулах процессыг хөргөх, түүнчлэн дараа нь тэсэлгээний зууханд хайлуулахад ашиглагддаг. Металлжуулсан цэнэгийн нөхөн сэргээх түвшин 80% -иас бага байна. Хөвөн төмөр илүү цэвэрхэн, зэрэгтүүний сэргэлт 90%-аас дээш байна.

Хашгирах индүү

Хараатгүй халуун төмрийг гуурсан эргэдэг зууханд үйлдвэрлэдэг. Сэргээх температур нь Цельсийн 1100-аас 1200 градусын хооронд хэлбэлздэг. Энэ бүтээгдэхүүн нь шаарны хольц агуулсан жижиг металл хэсгүүд юм. Цэцэглэсэн төмрийн шаарын хэмжээ их буюу 10-20 орчим хувьтай байдаг. Энэ төмөр нь хүхэр, фосфорын их хэмжээний хольцоор ялгагдана.

Домен зууханд дараа нь дахин хайлуулахын тулд крицү түрхэнэ. Тусдаа технологиуд нь энэ бүтээгдэхүүнийг цахилгаан зууханд ган үйлдвэрлэхэд ашигладаг.

Нүүрстөрөгчийн завсрын эсвэл цутгамал төмөр

Эдгээр бүтээгдэхүүн нь хатуу түлшийг нөхөн сэргээх технологиор үйлдвэрлэгддэг. Тэдгээрийн онцлог шинж чанараараа тэд тэсэлгээний зууханд хайлуулсантай төстэй. Үүнээс гадна хагас нүүрстөрөгч эсвэл цутгамал төмрийг заримдаа хамаагүй бага гадны бодисоор гаргаж авдаг.

Ган авахын тулд эдгээр материалтай цаашдын ажлыг уламжлалт аргаар гүйцэтгэдэг.