Süngər dəmir: xassə, alınma üsulları, tətbiqi

2024 Müəllif: Howard Calhoun | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2023-12-17 10:18

Süngər dəmir nisbətən aşağı temperaturlara - 1100 dərəcədən aşağı temperaturlara məruz qalma şəraitində konsentratların və ya yüksək keyfiyyətli dəmir filizlərinin azaldılması yolu ilə əldə edilir. Bu cür proseslər filizin əridilməsini və sinterlənməsini istisna edir.

Tarix

Filizdən dərhal dəmir əldə etməyin mümkün olduğu çoxdan sübut edilmişdir. Laboratoriya şəraitində bu prosesi həyata keçirmək asandır. Nəticədə metallurqların qarşısında bilavasitə filizdən sənaye həcmində dəmirin çıxarılmasının texnoloji üsullarının yaradılması vəzifəsi dururdu. İndi belə üsullar tapılaraq istehsala təqdim edilib.

Birbaşa filizdən alınan dəmir süngər adlanır. Axtarış üsulları domensiz və ya birbaşa bərpa üsullarıdır.

Sovet İttifaqında domna əritmə üsulundan istifadə etmədən süngər dəmirinin alınması üzrə ilk təcrübələr ötən əsrin 50-ci illərində aparılıb.

Bu metalın ilk istehsalı sənayeyə 70-ci illərdə tətbiq edilmişdir. Domna sobasından istifadə etmədən süngər dəmirinin istehsalının ilk texnoloji üsulları əhəmiyyətsiz dərəcədə fərqlənirdi.performans. Nəticədə məhsulda çoxlu müxtəlif çirklər var idi.

Təbii qaz bu istehsala yeni təkan verdi. XX əsrin 80-ci illərində mədən və metallurgiya istehsalında geniş istifadə olunmağa başladı. Sonra məlum oldu ki, filizdən dəmirin birbaşa reduksiyasının həyata keçirilməsi üçün idealdır. Bundan başqa, digər qeyri-təbii qazlar da (neft hasilatının səmt qazı, müxtəlif kömürlərin qazlaşdırılması zamanı qaz fraksiyaları və s.) geniş istifadə olunmağa başlanmışdır.

Texnoloji proseslərin təkmilləşdirilməsi və onların 90-cı illərdə tətbiqi dəmirin birbaşa azaldılmasının enerji tutumunun və kapital xərclərinin əhəmiyyətli dərəcədə azalmasına səbəb oldu. Qeyri-partlama dəmir istehsalında əhəmiyyətli artım başladı.

Süngər dəmirin birbaşa qeyri-domen istehsalı - qazların, bərk karbonun köməyi ilə filizdən metalın çıxarılması prosesləri. Həm də birlikdə - bərk karbon və qaz. Təxminən 1000 dərəcə Selsi temperaturunda həyata keçirilir. Eyni zamanda, təbii qaya şlaklanmaya gətirilmir, içindəki çirklər bərpa edilmir, nəticədə metal kifayət qədər təmiz olur. Ekspertlər bu prosesi və digər terminlər adlandırırlar:

• süngər dəmirin birbaşa istehsalı;
• kokssuz metallurgiya;
• domensiz metallurgiya;
• filizin qismən metallaşdırılması.

Hazırda sənaye miqyasında belə üsullarla metal hasilatı üsulları Rusiya, Çin, İsveç, Almaniya, Böyük Britaniya, Norveç və digər ölkələrdə tətbiq edilir.digər ölkələr.

Bütün məlum üsullar iki qrupa bölünür:

• dəmir filiz qaz halında azaldıcı maddə ilə təmasda olduqda əmələ gəlir;
• dəmir filizi üzərində bərk reduksiyaedicinin təsiri altında.

Domensiz üsuldan istifadə edərək süngər istehsalı üsulları təxminən beş yüz üçün patentləşdirilmişdir.

Dəmirin qaz halında olan maddə ilə bərpası

Hidrogen və karbon monoksit qaz halında azalma üçün istifadə olunur. Adətən, dəmir filizi əzildikdə və 850 dərəcəyə qədər qızdırıldıqda, sonra qovurma zamanı bir üsul istifadə olunur. Sonra fırlanan boru sobasına göndərilir. Orada metal filiz kütləsinə doğru hərəkət edən azaldıcı qazların təsiri altında azalır. Ocağı tərk etməzdən əvvəl soyuducu konteynerə daxil olur. Son məhsul daha sonra bilyalı dəyirmanla üyüdülür.

Sonradan kütlə xüsusi maqnit ayırıcıdan keçir. Ayırıcı ilə çeşidlənən ütü daha sonra presin altına keçir və bu, süngər dəmiri briket halına gətirir.

Dəmirin bərk reduksiya vasitəsi ilə əldə edilməsi

İstehsal bərk reduksiya ilə süngər dəmir istehsal texnologiyasından istifadə edirsə, bu üsul aşağıdakı əməliyyatları əhatə edir:

• filiz parçalanması və üyüdülməsi;
• dəmirin yüksək konsentrasiyasına nail olmaq üçün, 3%-dən çox olmayan gang, maqnit zənginləşdirmə aparılır;
• zənginləşdirilmiş filiz yonqar və digər oxşar üzvi maddələr daxil olmaqla üzvi yanacaqla qarışdırılır.strukturlar;
• nəticədə briket kütləsinin yaradılması, sonra onların yandırmaq üçün sobaya köçürülməsi.

Dəmirin bərpası briketlərin tərkibindəki karbonun yanması nəticəsində baş verir.

Alınan süngər dəmir, həm bərk, həm də qaz halında reduksiyada, sonradan polad əldə etmək üçün standart emala göndərilir.

Yenidən ərimə adətən elektrik sobalarında aparılır, eyni zamanda metalın içinə lazımi miqdarda karbon və digər çirklər verilir.

Proseslərin təsnifatı

Metallurqlar son məhsulun növünə görə yüksək sobada dəmir istehsalı proseslərini təsnif edirlər, yəni:

• qismən metallaşma ilə yüksək soba üçün materialların istehsalı (30-dan 50 faizə qədər);
• sonrakı poladda emal üçün yüksək metallaşdırılmış (85-dən 95 faizə qədər) bərk məhsul olan süngər dəmirin istehsalı;
• bloomer dəmir, plastik metallaşdırılmış məhsul istehsalı;
• gələcək ərimə prosesi üçün yarımfabrikat və ya maye dəmir istehsalı.

Birbaşa Bərpa Məhsulları

Dörd növ adətən birbaşa dəmiri azaldan məhsullar kimi təsnif edilir:

• süngərli;
• metallaşdırılmış şarj;
• qırmızı;
• çuqun və ya ara karbon.

Süngərli ütü

Metalların reduksiyasının ərimədən, 1000-1200 dərəcədən aşağı temperaturda baş verdiyi proseslər nəticəsində alınır. davam edirilkin xammaldan bərk süngər dəmir - məsaməli strukturlar və ya qranullar. Müəyyən hallarda metal tozdur. Bu metal həm də bərpa zamanı xammalın həcm xüsusiyyətlərinin cüzi dəyişikliklərə məruz qalması səbəbindən kifayət qədər yüksək məsaməliliyə (süngər şəklində) malik olması ilə xarakterizə edildikdə.

Belə dəmirin məsaməli səthi əlverişsiz mühitə (yüksək rütubət) məruz qaldıqda saxlama və daşıma zamanı yüksək dərəcədə oksidləşməyə səbəb olur.

Bu metalın kimyəvi tərkibi öz tərkibini ilkin xammala (filiz) borcludur. Hurda ilə müqayisədə süngər dəmir daha təmizdir. Digər metalların çirkləri minimaldır.

Həmçinin bilavasitə reduksiya yolu ilə alınan süngər dəmir də tərkibində qısır süxurların olması ilə seçilir. Mənbə materialı zəngin konsentratlar və filizlər olduğuna görə əlavə təmizlənməyə məruz qalmır. Nəticədə, dəmirin tərkibində ilkin filizin tullantı süxurunun bütün daxilolmaları var.

Süngər dəmir polad istehsalı, dəmir tozunun hazırlanması və misin karbürasiyası sahələrində öz yolunu tapıb.

Metallaşdırılmış şarj

Qismən azalmış dəmirə metallaşmış yük deyilir. Əritmə prosesinin soyudulması üçün, həmçinin yüksək sobalarda sonrakı ərimə üçün istifadə olunur. Metallaşdırılmış yükün bərpa səviyyəsi 80%-dən aşağıdır. Süngər dəmir daha təmizdir, dərəcəonun bərpası 90%-dən çoxdur.

Qışqıran dəmir

Lənətsiz qaynar dəmir boru tipli fırlanan sobalarda istehsal olunur. Onun bərpa temperaturu 1100 ilə 1200 dərəcə Selsi arasında dəyişir. Bu məhsul şlak çirkləri olan kiçik metal hissəciklərdir. Bloomer dəmirində şlakların həcmi yüksəkdir, təxminən 10-20 faizdir. Bu dəmir kükürd və fosforun əhəmiyyətli çirkləri ilə fərqlənir.

Yüksək sobalarda sonrakı yenidən ərimə üçün kritsu tətbiq edin. Ayrı-ayrı texnologiyalar bu məhsulu elektrik sobalarında polad istehsalında istifadə edir.

Aralıq karbon və ya çuqun

Bu məhsullar bərk yanacağın bərpası texnologiyası ilə istehsal olunur. Xüsusiyyətlərinə görə, onlar yüksək sobalarda əridilənlərə bənzəyirlər. Üstəlik, yarı karbon və ya çuqun bəzən daha az xarici maddə ilə əldə edilir.

Polad əldə etmək üçün bu materiallarla sonrakı iş ənənəvi üsullarla həyata keçirilir.