Toormalm: tehnilised andmed

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-17 10:25

Selleks, et käsitleda malmi kasutamist, on vaja mõista selle toote üldist koostist ja selle omadusi. Seega nimetatakse malmi sulamiks, mis koosneb sellistest materjalidest nagu raud, süsinik ja mitmed muud lisandid.

malmi üldkirjeldus

Sõltuv alt malmi sulatamiseks kasutatavatest lisanditest muutuvad ka selle omadused. Siiski on mõned funktsioonid, mida tuleks igal juhul toetada. Üks neist on süsiniku massiosa koostises. See parameeter peab olema vähem alt 2,14%. Kui süsinikusisaldus on väiksem, siis pole see enam malm, vaid teras. Siin on oluline mõista, et sellisena tavalist malmi ei toodeta. Selle materjali saamisprotsessis lisatakse alati toimingu lõpus kahte tüüpi lisandeid, mille järgi toimub eraldamine valukojaks või malmiks. Selle tooraine üks omadusi seisneb ka selles, et selle sulamiseks vajalik temperatuur on 250-300 kraadi kõrgem kui terasel. Selle aine sulatamiseks on vajalik temperatuur 1200 °C.

Kuidas vastu võttamalm?

Siin väärib kohe märkimist, et malmi või tavalise tootmine - need on peaaegu identsed protsessid ja seetõttu pole mõtet mõlemat kirjeldada. Võtke arvesse ainult üldist sulatustehnoloogiat.

Niisiis, selle aine saamiseks peate kulutama palju ressursse. Peamine töötooraine on koks ja vesi. Selleks, et oleks võimalik sulatada tonni malmi, on vaja võtta umbes 550 kg koksi või umbes 900 liitrit vett. Iga partii töötlemiseks kuluva maagi kogust on võimatu täpselt kindlaks määrata, kuna selle tarbimine sõltub täielikult raua protsendist. Majanduse seisukoh alt vaadates on aga kahjumlik kasutada absoluutselt igasugust maaki. Sel põhjusel kasutatakse tooraineid, mille koostises on rauda alates 70% ja rohkemgi. Samuti on oluline märkida, et enne sulatamist maak rikastatakse ja alles pärast kõrgahju sisenemist toimub nendes raua tootmise protsess. Elektriahjud lõhnasid ainult 2% materjali koguhulgast.

Esimene etapp

Kogu sulatusprotsess on jagatud mitmeks omavahel seotud etapiks.

Protseduur algab sellega, et ahju koldesse laaditakse maak, mis sisaldab magnetilist rauamaaki. Lisaks võib kasutada maagi, mis sisaldab vesilahustuvat raudoksiidi või selle soola. Koos töötava mineraali laadimisega laaditakse ahju ka koksisöed. Nende peamine ülesanne on hoida kõrget temperatuuri. Selleks, et maak kiiremini sulaks jasaada juurdepääs rauale, räbusti saadetakse ahju. Aine, mis on katalüsaator, aitab kaasa maagi kiiremale lagunemisele.

Siinkohal on oluline märkida, et enne ahju laadimist läbib maak tavaliselt purustamise, pesemise, kuivatamise. Kõik need etapid aitavad eemaldada liigseid lisandeid ja kiirendavad sulamiskiirust.

Teine etapp

Tormi sulatamise teist etappi alustatakse siis, kui kõik vajalikud materjalid on kõrgahju laaditud. Käivitatakse põletid, mis soojendavad koksi, mis soojendavad maaki. Oluline on teada, et kuumutamisel hakkab koks õhku eraldama süsinikku, mis läbib seda, reageerib hapnikuga ja moodustab oksiidi. See lenduv aine osaleb aktiivselt taastumisprotsessides. Kuid see protsess kestab vaid seni, kuni ahjus on õhku. Mida rohkem gaasi kõrgahjus on, seda nõrgem on see mõju ja aja jooksul see lakkab täielikult. Kui see hetk saabub, lahkub kogu ahju sees olev gaas, et hoida seadme sees kõrget temperatuuri.

Kogu liigne süsinik seguneb sulaainega, neelab raua, mis moodustab malmi. Kõik elemendid, mis sulamisprotsessi käigus pole sulanud, ujuvad pinnale, kust need eemaldatakse. Pärast selle puhastusprotsessi lõppu saabub aeg, mil sulanud toorainele lisatakse erinevaid lisandeid. Sellest, milline malm selle tulemusel välja tuleb, sõltub sellestmis tüüpi lisandeid kasutatakse.

Millised malmid?

Kui käsitleme konversiooniainet üksikasjalikum alt, võime märkida mitmeid iseloomulikke omadusi. Esiteks on mangaani ja räni sisaldus koostises palju väiksem ning teiseks kasutatakse seda terase tootmiseks hapnikukonverteri meetodil. Kui me räägime malmist, siis kasutatakse seda mitmesuguste toodete tootmiseks. Siinkohal on oluline ka märkida, et kogu sellesse rühma kuuluv materjal on jagatud mitmeks tüübiks.

Lisaks peaksite teadma, et sõltuv alt koostisest jaguneb malm klassidesse:

• P1 ja P2 on tavalise ümbertöötlemisaine märgised;
• PF1, PF2 ja PF3 on fosforit sisaldavad toorained;
• PVK1, PVK2 ja PVK3 on kvaliteetse malmi rühm;
• Toormalm PL 1 ja PL2 on valukoja tootmisega seotud materjalide kategooria.

Näiteks võime vaadelda nende ainete sisaldust keskmise kvaliteediindeksiga toorainetes. Si sisaldus on 0,2 kuni 0,9%, Mn on 0,5 kuni 1,5%, P ei ületa 0,3%, S ei ole suurem kui 0,06%.

Keemilise koostise omadused

Kui arvestada spetsifikatsioonides nõutavat keemilist koostist, peaksime tähelepanu pöörama ühele olulisele omadusele. Malmi põhieesmärk on sulatada teraseks ning seetõttu määravad nõuded selle kvaliteedile ja koostisele terase valmistamise protsessides.

Selle tehnoloogilise protsessi üks nõrkusi oliet ta ei suuda toime tulla sellise lisandiga nagu väävel. Ja kuna peamine erinevus malmi ja terase vahel on süsinikusisaldus, saab selgeks, et peamine ülesanne, mida tuleb täita, on süsiniku eemaldamine koostisest. Selle eesmärgi saavutamiseks on vajalik, et keemiline koostis võimaldaks oksüdatsiooniprotsessil toimuda. Süsiniku oksüdeerimise kaudu eemaldatakse see malmist.

Siiski tuleb mõista, et süsiniku oksüdeerumisel mõjutavad ka muud lisandid – räni, mangaan ja vähemal määral raud. Selle protsessi käigus saadud aineid nimetatakse oksiidideks, misjärel need kantakse räbu väljalaskesse. Sellise tööstuse lõpptooteks on raudräbu – need on kõrge rauasisaldusega jäätmed, mis raskendavad oluliselt väävli eemaldamist koostisest. Sel põhjusel peaks elemendi S massiosa malmi koostises olema minimaalne.

Taaskasutus teistes seadmetes

Sõltuv alt malmi teraseks töötlemise meetodist esitatakse koostise jaoks erinevad spetsifikatsioonid.

Hapnikumuunduri seadme abil saate vabaneda sellistest lisanditest nagu fosfor. Mida suurem on selle elemendi massiosa, seda suurem on tooraine külmahaprus (pragunemine madalal temperatuuril).

Kui võtame näiteks lahtise kaminahjud, suudavad need sulatada malmi peaaegu igasuguseks teraseks. Siiski on oluline jälgida fosfori ja räni kvantitatiivset sisaldust. Kuidasmida suurem on nende elementide massiosa, seda kallim on ümbertöötlusprotsess. Lisaks pikeneb oluliselt töö tegemiseks kuluv aeg. Seetõttu ei tohiks nende sisaldus materjali koostises ületada tehniliste dokumentide keskmisi väärtusi. Tuleb märkida, et mangaani sisaldus malmis ei ole piiratud. See on tingitud asjaolust, et see aitab kaasa väävli eemaldamisega seotud protsessidele.

Toormalmi iseloomustab asjaolu, et ränisisaldus selles on suurem - kuni 1,2%.

Riigistandard

Nagu ka muude tööstuslike materjalide puhul, tuleb malmi toota riigistandardis kirjeldatud rangete reeglite järgi. Malmi jaoks kehtestab GOST 805-95 kõik tehnilised tingimused, mille kohaselt see tuleb luua. Kõikide keemiliste elementide kvantitatiivne sisaldus igas rühmas on reguleeritud.

GOST tehnilised nõuded

Dokumentatsioonis on märgitud punktid, mida tuleb igal juhul järgida, ja on ka selliseid, mille määrab tarbija kokkuleppel tootjaga.

Esimene kategooria sisaldab järgmisi reegleid:

1. Pl1 ja PL2-ga seotud toormalm tuleb tarnida töötlemiskohtadesse koos koostises sisalduva süsiniku massiosa kohustusliku märgistusega.
2. Kui malm sulatatakse vaske sisaldavatest maakidest, ei tohiks selle elemendi massiosa lõppkokkuvõttes ületada 0,3%.
3. Selle materjali tootmine toimub aastalvaluplokid, ilma pigistusteta, maksimaalselt ühe või kahe pigistamisega. Muljumise kohtades ei tohi valuploki (kangi) paksus ületada 50 mm.
4. Sigade mass ei tohiks ületada järgmisi väärtusi: 18, 30, 45, 55 kilogrammi.
5. Nende üksuste pinnal ei tohiks olla räbu jääke.

Kliendinõuded

GOST 805 malmile reguleerib ka mitmeid tehnilisi nõudeid, mida tarbijal on õigus tootj alt tellides seada. Nende hulka kuuluvad järgmised üksused:

1. Toormalmi PL1 ja PL2 puhul tuleb toota süsiniku massiosaga koostises 4–4,5% (kaasa arvatud).
2. Kui arvestada samade klassidega PL1 ja PL2, mida hiljem kasutatakse sõlmelise grafiidiga malmist valandite valmistamiseks, ei tohiks kroomi massiosa sellises aines ületada 0,04%. Samuti tuleks GOST-i järgi kvaliteetse malmi valmistamisel kolvirõngaste edasiseks tootmiseks piirata mangaanisisaldust 0,3% ja kroomi 0,2%.
3. Kui erisoove pole, siis tuleks valmistada tavaline taaskasutatud ja kvaliteetne materjal, mille mangaanisisaldus on üle 1,5%. Kui toodetakse fosforirühma malmi, on fosforisisaldus üle 2%.
4. Räni massiosa sellistes klassides nagu PL1, PF1 ja PVC1 peaks olema üle 1,2%.
5. Väga oluline punkt on väävlisisaldus, mis on malmitüüpides P1, P2 ja PL1, PL2 lubatud kuni 0,06%.

Vastuvõtt jakvaliteedikontroll

Dokumendis on sätestatud ka kauba vastuvõtmise ja kvaliteedikontrolli toimingute reeglid.

Seda materjali võib vastu võtta ainult partiidena. Partiiks loetakse samasse marki, rühma, tüüpi ja liiki kuuluvat malmi, millel on ka toote kvaliteeti kinnitav dokument. Enamasti on sellistel paberitel märgitud: toote tootnud ettevõtte kaubamärk; tarbijana tegutseva ettevõtte nimi; malmi kaubamärk, rühm, klass ja kategooria, kontrolltempel ja veel mõned üksused.

Kui me räägime kontrollimeetoditest, siis siin on vaja kontrollida helveste kvaliteeti. Selleks pole vaja luupe kasutada. Helveste kvaliteedikontrolli läbiviimiseks kasutatakse meetodit, mis on toote tarbija ja tootja vahel kokku lepitud. Kui partii mass on kuni 20 tonni, siis võetakse erinevatest kohtadest 10 kaaluproovi. Kui mass ületab 20 tonni, siis tuleb malmi pinn alt võtta 20 proovi.

Struktuurikvaliteet

Tasub lisada, et malm on eriliselt jagatud sellisteks tüüpideks nagu: valge, hall, tempermalm, kõrgtugev. Tüüpideks jagamine toimub sõltuv alt materjali struktuurist.

Näiteks on valge malmi kategooria see materjalipartii, milles kogu süsinik on keemiliselt seotud ja millel on ka tsementiidi välimus. Selle aine olemasolu tõttu muutub malmi värvus valgeks, sellest ka nimi.

Kui räägime hallmalmist, siis siin on peamine eristav omadus süsinik,mis on esitatud grafiidi kujul kumerate plaatide või helveste kujul. Nende elementide suure hulga tõttu on malmi murd halli värvi. Raua-süsiniku sulamit toodetakse suurtes kogustes Hiinas, Jaapanis, Venemaal, Indias, Lõuna-Koreas ja Ukrainas.