የአረብ ብረት ማቅለጥ፡ቴክኖሎጂ፣ ዘዴዎች፣ ጥሬ እቃዎች

2024 ደራሲ ደራሲ: Howard Calhoun | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2024-01-02 13:49

የብረት ማዕድን የሚገኘው በተለመደው መንገድ፡- ክፍት ጉድጓድ ወይም የመሬት ውስጥ ቁፋሮ እና ተከታይ መጓጓዣ ለመጀመሪያ ጊዜ ዝግጅት፣እቃው የተፈጨ፣ታጠበ እና የሚዘጋጅበት።

ማዕድኑ በሚፈነዳ ምድጃ ውስጥ ፈስሶ በሙቀት አየር እና በሙቀት ሲፈነዳ ወደ ቀልጦ ብረትነት ይለውጠዋል። ከዚያም ከመጋገሪያው ስር ወደ አሳማዎች በሚታወቁ ሻጋታዎች ውስጥ ይወገዳል, እዚያም የአሳማ ብረት ለማምረት ይቀዘቅዛል. ወደ ብረታ ብረት ይቀየራል ወይም በተለያዩ መንገዶች ወደ ብረት ይሠራል።

ብረት ምንድን ነው?

በመጀመሪያ ብረት ነበር። በመሬት ቅርፊት ውስጥ ከሚገኙት በጣም የተለመዱ ብረቶች አንዱ ነው. ከሌሎች ብዙ ንጥረ ነገሮች ጋር በማጣመር, በማዕድን መልክ በሁሉም ቦታ ማለት ይቻላል ሊገኝ ይችላል. በአውሮፓ የብረት ሥራ በ1700 ዓክልበ

በ1786 የፈረንሣይ ሳይንቲስቶች በርሆሌት፣ሞንጅ እና ቫንደርሞንዴ በብረት፣በብረት ብረት እና በብረት መካከል ያለው ልዩነት በተለያዩ የካርበን ይዘቶች ምክንያት መሆኑን በትክክል ወስነዋል። ቢሆንም ከብረት የተሰራው ብረት በፍጥነት የኢንደስትሪ አብዮት በጣም አስፈላጊው ብረት ሆነ። በ 20 ኛው ክፍለ ዘመን መጀመሪያ ላይ የዓለም ብረት ምርት 28 ነበርሚሊዮን ቶን - ይህ በ 1880 ከነበረው በስድስት እጥፍ ይበልጣል. በአንደኛው የዓለም ጦርነት መጀመሪያ ላይ ምርቱ 85 ሚሊዮን ቶን ነበር. ለበርካታ አስርት ዓመታት ብረትን በተግባራዊ ሁኔታ ተክቷል።

የካርቦን ይዘት የብረቱን ባህሪያት ይነካል። ሁለት ዋና ዋና የአረብ ብረት ዓይነቶች አሉ-የተደባለቀ እና ያልተደባለቀ. የአረብ ብረት ቅይጥ ወደ ብረት የተጨመረው ካርቦን ካልሆነ የኬሚካል ንጥረ ነገሮችን ያመለክታል. ስለዚህ አይዝጌ ብረት ለመፍጠር 17% ክሮሚየም እና 8% ኒኬል ቅይጥ ጥቅም ላይ ይውላል።

በአሁኑ ጊዜ ከ3000 በላይ ካታሎጅ የተደረጉ ብራንዶች (ኬሚካላዊ ቅንጅቶች) አሉ፣ የግለሰብ ፍላጎቶችን ለማሟላት የተፈጠሩትን ሳይጨምር። ሁሉም ብረት ለወደፊቱ ተግዳሮቶች በጣም ተስማሚ የሆነ ቁሳቁስ ለማድረግ አስተዋፅዖ ያደርጋሉ።

የብረት ማምረቻ ጥሬ ዕቃዎች፡ የመጀመሪያ ደረጃ እና ሁለተኛ ደረጃ

ይህን ብረት ብዙ አካላትን በመጠቀም ማቅለጥ በጣም የተለመደው የማዕድን ዘዴ ነው። የኃይል መሙያ ቁሳቁሶች ሁለቱም የመጀመሪያ እና ሁለተኛ ሊሆኑ ይችላሉ. የክፍያው ዋናው ጥንቅር, እንደ አንድ ደንብ, 55% የአሳማ ብረት እና 45% የቀረው የብረት ብረት ነው. Ferroalloys፣ የተቀየረ የብረት ብረት እና ለንግድ ንፁህ ብረቶች እንደ ቅይጥ ዋና አካል ሆነው ያገለግላሉ፣ እንደ ደንቡ ሁሉም የብረት ብረት ዓይነቶች በሁለተኛ ደረጃ ይመደባሉ ።

የብረት ማዕድን በብረት እና ብረታብረት ኢንዱስትሪ ውስጥ በጣም አስፈላጊ እና መሠረታዊ ጥሬ ዕቃ ነው። አንድ ቶን የአሳማ ብረት ለማምረት 1.5 ቶን የሚሆን ቁሳቁስ ያስፈልገዋል. አንድ ቶን የአሳማ ብረት ለማምረት 450 ቶን ኮክ ጥቅም ላይ ይውላል. ብዙ የብረት ስራዎችከሰል እንኳን ጥቅም ላይ ይውላል።

ውሃ ለብረት እና ብረታብረት ኢንዱስትሪ ጠቃሚ ጥሬ ዕቃ ነው። በዋናነት ለኮክ ማጥፋት፣ ፍንዳታ እቶን ማቀዝቀዝ፣ የከሰል እቶን በር የእንፋሎት ምርት፣ የሃይድሪሊክ መሳሪያዎች ስራ እና የቆሻሻ ውሃ አወጋገድ ያገለግላል። አንድ ቶን ብረት ለማምረት 4 ቶን ያህል አየር ያስፈልጋል። Flux በፍንዳታው እቶን ውስጥ ከስሜልተር ማዕድን የሚበከሉ ንጥረ ነገሮችን ለማውጣት ይጠቅማል። የኖራ ድንጋይ እና ዶሎማይት ከተወጡት ቆሻሻዎች ጋር በማጣመር ጥቀርሻ ይፈጥራሉ።

ሁለቱም ፍንዳታ እና የብረት ምድጃዎች በማጣቀሻዎች ተሸፍነዋል። ለብረት ማዕድን ማቅለጥ የታቀዱ ምድጃዎችን ለመጋፈጥ ያገለግላሉ. ሲሊኮን ዳይኦክሳይድ ወይም አሸዋ ለመቅረጽ ጥቅም ላይ ይውላል. የብረት ያልሆኑ ብረቶች የተለያዩ ደረጃዎችን ብረት ለማምረት ያገለግላሉ: አሉሚኒየም, ክሮምሚየም, ኮባልት, መዳብ, እርሳስ, ማንጋኒዝ, ሞሊብዲነም, ኒኬል, ቆርቆሮ, ቱንግስተን, ዚንክ, ቫናዲየም, ወዘተ..

የብረት ብክነት ከተበተኑ የፋብሪካ መዋቅሮች፣ማሽነሪዎች፣አሮጌ ተሸከርካሪዎች፣ወዘተ እንደገና ጥቅም ላይ በማዋል በኢንዱስትሪው ውስጥ በስፋት ጥቅም ላይ ይውላል።

ብረት ለብረት

ከብረት ብረት ጋር ብረት ማቅለጥ ከሌሎች ቁሳቁሶች በጣም የተለመደ ነው። ብረት ብረት ብዙውን ጊዜ ግራጫ ብረትን የሚያመለክት ቃል ነው, ነገር ግን እሱ ከበርካታ የፌሮአሎይዶች ቡድን ጋርም ተለይቷል. ካርቦን ከ2.1 እስከ 4 wt% ሲይዝ ሲሊከን በተለምዶ ከ1 እስከ 3 wt% ቅይጥ ውስጥ ነው።

የብረት እና የአረብ ብረት ማቅለጥ የሚከናወነው በሙቀት መጠን ነው።የማቅለጫ ነጥብ በ1150 እና 1200 ዲግሪዎች መካከል፣ ይህም ከንፁህ ብረት መቅለጥ በ300 ዲግሪ ያነሰ ነው። Cast iron ጥሩ ፈሳሽነት፣ በጣም ጥሩ የማሽን ችሎታ፣ የሰውነት መበላሸት መቋቋም፣ ኦክሳይድ እና መውሰድን ያሳያል።

ብረት እንዲሁ ተለዋዋጭ የካርበን ይዘት ያለው የብረት ቅይጥ ነው። የአረብ ብረት የካርቦን ይዘት ከ 0.2 እስከ 2.1% ነው, እና ለብረት በጣም ኢኮኖሚያዊ ቅይጥ ቁሳቁስ ነው. ብረትን ከብረት ብረት መቅለጥ ለተለያዩ ምህንድስና እና መዋቅራዊ ዓላማዎች ይጠቅማል።

የብረት ማዕድን ለብረት

ብረት የማምረት ሂደት የሚጀምረው የብረት ማዕድን በማዘጋጀት ነው። የብረት ማዕድን የያዘው ድንጋይ ይደቅቃል። ማግኔቲክ ሮለቶችን በመጠቀም ማዕድን ይወጣል። የተጣራ የብረት ማዕድን በፍንዳታ ምድጃ ውስጥ ጥቅም ላይ እንዲውል ወደ ደረቅ እጢዎች ይሠራል። ከሞላ ጎደል ንጹህ የሆነ የካርቦን ቅርጽ ለማምረት በኮክ ምድጃ ውስጥ ከሰል ይጣራል። የብረት ማዕድን እና የድንጋይ ከሰል ድብልቅ ይሞቃል ቀልጦ የተሠራ ብረት ወይም የአሳማ ብረት ለማምረት።

በዋናው የኦክስጅን እቶን ቀልጦ የብረት ማዕድን ዋናው ጥሬ ዕቃ ሲሆን ከተለያዩ የጥራጥሬ ብረቶች እና ውህዶች ጋር በመደባለቅ የተለያዩ የአረብ ብረት ደረጃዎችን ለማምረት ያስችላል። በኤሌክትሪክ ቅስት እቶን ውስጥ፣ እንደገና ጥቅም ላይ የዋለ የብረት ቁራጭ በቀጥታ ወደ አዲስ ብረት ይቀልጣል። 12% የሚሆነው ብረት እንደገና ጥቅም ላይ ከዋለ ቁሳቁስ ነው የሚሰራው።

የማቅለጫ ቴክኖሎጂ

ማቅለጥ አንድ ብረት በንጥረ ነገር መልክ የተገኘበት ሂደት ነው።ወይም እንደ ቀላል ውህድ ከማዕድኑ ከሚቀልጥበት ቦታ በላይ በማሞቅ፣ አብዛኛውን ጊዜ እንደ አየር ያሉ ኦክሳይድ ወኪሎች ባሉበት ወይም እንደ ኮክ ያሉ ንጥረ ነገሮችን በመቀነስ።

በአረብ ብረት ማምረቻ ቴክኖሎጂ ከኦክሲጅን ጋር የሚዋሃደው እንደ ብረት ኦክሳይድ ያሉ ብረታ ብረት በከፍተኛ ሙቀት ይሞቃሉ እና ኦክሳይድ በነዳጅ ውስጥ ካለው ካርቦን ጋር ተጣምሮ የሚፈጠር ሲሆን ይህም እንደ ካርቦን ሞኖክሳይድ ወይም ካርቦን ይለቀቃል. ዳይኦክሳይድ።ሌሎች ቆሻሻዎች፣ በጥቅል ደም መላሾች ተብለው የሚጠሩት፣ የሚወገዱበት ዥረት በመጨመር ጥምርነት በመፍጠር ነው።

ዘመናዊው የአረብ ብረት ማምረቻ የአስተጋባ እቶን ይጠቀማል። የተከማቸ ማዕድን እና ጅረት (ብዙውን ጊዜ የኖራ ድንጋይ) ከላይ ተጭነዋል ፣ የቀለጠውን ንጣፍ (የመዳብ ፣ የብረት ፣ የሰልፈር እና የሰልፈር ውህድ) ከታች ይሳሉ። ብረትን ከሜቲው ላይ ለማስወገድ ሁለተኛ የሙቀት ሕክምና በተለዋዋጭ እቶን ውስጥ አስፈላጊ ነው።

የኦክስጅን-መለዋወጫ ዘዴ

የ BOF ሂደት በአለም ቀዳሚው የብረታ ብረት ማምረት ሂደት ነው። እ.ኤ.አ. በ 2003 የዓለም የመቀየሪያ ብረት ምርት 964.8 ሚሊዮን ቶን ወይም ከጠቅላላው ምርት 63.3% ደርሷል። የመቀየሪያ ምርት የአካባቢ ብክለት ምንጭ ነው. የዚህ ዋነኛ ችግሮች የልቀት መጠን መቀነስ, ፍሳሽ እና ቆሻሻን መቀነስ ናቸው. የእነሱ ይዘት የሁለተኛ ደረጃ ጉልበት እና ቁሳዊ ሀብቶች አጠቃቀም ላይ ነው።

የውጭ ሙቀት የሚመነጨው በሚፈነዳበት ጊዜ በኦክሳይድ ምላሽ ነው።

የራሳችንን በመጠቀም የአረብ ብረት ስራ ዋና ሂደትአክሲዮኖች፡

• ቀለጠ ብረት (አንዳንዴ ትኩስ ብረት ይባላል) ከፍንዳዳ ምድጃ ውስጥ ወደ ትልቅ የማቀዝቀዣ በተሸፈነው ላልድል ውስጥ ይፈስሳል።
• በሌላው ውስጥ ያለው ብረት በቀጥታ ወደ ዋናው የአረብ ብረት ምርት ወይም ቅድመ-ህክምና ደረጃ ይላካል።
• ከ 700-1000 ኪሎ ፓስካል ግፊት ከፍተኛ ንፅህና ያለው ኦክሲጅን በከፍተኛ ፍጥነት ወደ ብረት መታጠቢያው ወለል ላይ በውሃ በሚቀዘቅዝ ሌንሱን በመርከቡ በመርከቡ ታግዶ ከመታጠቢያው ጥቂት ጫማ ከፍታ ላይ ይጣላል።

የቅድመ-ህክምናው ውሳኔ የሚወሰነው በጋለ ብረት ጥራት እና በሚፈለገው የመጨረሻ የአረብ ብረት ጥራት ላይ ነው። ሊነጠሉ እና ሊጠገኑ የሚችሉ በጣም የመጀመሪያዎቹ ተንቀሳቃሽ የታች መቀየሪያዎች አሁንም በአገልግሎት ላይ ናቸው። ለመነፋት የሚያገለግሉት ጦሮች ተለውጠዋል። በሚነፋበት ጊዜ የላንስ መጨናነቅን ለመከላከል ረጅም የተለጠፈ የመዳብ ጫፍ ያላቸው የታጠቁ አንገትጌዎች ጥቅም ላይ ውለዋል። የጫፉ ጫፎች፣ ከተቃጠሉ በኋላ፣ CO_{2 ሲነፋ የተፈጠረውን CO ያቃጥላሉ እና ተጨማሪ ሙቀትን ያቅርቡ። ዳርት፣ ሪፍራክተሪ ኳሶች እና ጥቀርሻ ጠቋሚዎች ጥቀርሻን ለማስወገድ ያገለግላሉ።}

የኦክስጅን-መለዋወጫ ዘዴ፡ ጥቅሞቹ እና ጉዳቶቹ

የጋዝ ማጣሪያ መሳሪያ ወጪን አይጠይቅም፣ ምክንያቱም አቧራ መፈጠር ማለትም የብረት ትነት በ3 ጊዜ ይቀንሳል። የብረት ምርትን በመቀነሱ ምክንያት ፈሳሽ ብረት በ 1.5 - 2.5% መጨመር ይታያል. ጥቅሙ በዚህ ዘዴ ውስጥ ያለው የንፋስ መጠን ይጨምራል, ይህም ይሰጣልየመቀየሪያውን አፈፃፀም በ 18% የመጨመር ችሎታ. የአረብ ብረቶች ጥራት ከፍ ያለ ነው, ምክንያቱም በማጽጃ ዞን ውስጥ ያለው የሙቀት መጠን ዝቅተኛ ስለሆነ, ይህም አነስተኛ የናይትሮጅን መፈጠርን ያስከትላል.

የዚህ የአረብ ብረት ማቅለጥ ዘዴ ጉድለቶች የፍጆታ ፍላጎት እንዲቀንስ ምክንያት ሆኗል ይህም የነዳጅ ፍጆታ ከፍተኛ በመሆኑ የኦክስጂን ፍጆታ በ 7% ይጨምራል. እንደገና ጥቅም ላይ በሚውለው ብረት ውስጥ የሃይድሮጂን ይዘት መጨመር አለ ፣ ለዚህም ነው ከሂደቱ ማብቂያ በኋላ በኦክስጅን ማጽዳትን ለማካሄድ የተወሰነ ጊዜ የሚወስደው። ከሁሉም ዘዴዎች መካከል ኦክሲጅን-መለዋወጫ ከፍተኛው የዝላይት አሠራር አለው, ምክንያቱ በመሳሪያው ውስጥ ያለውን የኦክሳይድ ሂደት መከታተል አለመቻል ነው.

የልብ ክፍት ዘዴ

በአብዛኛው የ20ኛው ክፍለ ዘመን ክፍት የልብ ሂደት በአለም ላይ በተሰራው የሁሉም ብረት ማቀነባበሪያ ዋና አካል ነበር። ዊልያም ሲመንስ እ.ኤ.አ. በ 1860 ዎቹ በምድጃው የሚፈጠረውን ቆሻሻ ሙቀትን ለመጠቀም አሮጌ ፕሮፖዛል በማንሳት በብረታ ብረት ውስጥ ያለውን የሙቀት መጠን ለመጨመር ዘዴ ፈለገ። ጡቡን ወደ ከፍተኛ ሙቀት ያሞቀዋል, ከዚያም አየርን ወደ እቶን ለማስገባት ተመሳሳይ መንገድ ተጠቀመ. ቀድሞ የተሞቀው አየር የእሳቱን ሙቀት በከፍተኛ ሁኔታ ጨምሯል።

የተፈጥሮ ጋዝ ወይም አቶሚዝድ ከባድ ዘይቶች እንደ ነዳጅ ያገለግላሉ። አየር እና ነዳጅ ከማቃጠል በፊት ይሞቃሉ. እቶን በፈሳሽ የአሳማ ብረት እና የአረብ ብረት ቁራጮች ከብረት ማዕድን፣ ከኖራ ድንጋይ፣ ከዶሎማይት እና ከፍሎክስ ጋር ተጭኗል።

ምድጃው ራሱ የተሰራ ነው።እንደ ማግኔስቴት ምድጃ ጡቦች ያሉ በጣም ተከላካይ ቁሶች። ክፍት የምድጃ ምድጃዎች እስከ 600 ቶን የሚመዝኑ ሲሆን አብዛኛውን ጊዜ በቡድን ይጫናሉ፣ ስለዚህ ምድጃዎችን ለመሙላት እና ፈሳሽ ብረት ለማቀነባበር የሚያስፈልጉ ግዙፍ ረዳት መሣሪያዎች ውጤታማ በሆነ መንገድ ጥቅም ላይ ይውላሉ።

በአብዛኛው በኢንዱስትሪ በበለጸጉ አገሮች ውስጥ ክፍት የሆነ የእሳት ማገዶ ሂደት በመሠረታዊ ኦክሲጅን ሂደት እና በኤሌክትሪክ ቅስት እቶን ሙሉ በሙሉ ቢተካም በዓለም ዙሪያ ከሚመረተው ብረት ውስጥ 1/6 ያህሉን ይሠራል።

የዚህ ዘዴ ጥቅሞች እና ጉዳቶች

ጥቅሞቹ የአጠቃቀም ቀላልነት እና ቅይጥ ብረትን ከተለያዩ ተጨማሪዎች ጋር ለማምረት ቀላልነት እና ለቁሱ የተለያዩ ልዩ ባህሪያትን ይሰጣሉ። አስፈላጊዎቹ ተጨማሪዎች እና ውህዶች ማቅለጡ ከማብቃቱ በፊት ወዲያውኑ ይጨመራሉ።

ጉዳቶቹ ከኦክስጅን-መለዋወጫ ዘዴ ጋር ሲነፃፀሩ ቅልጥፍናን መቀነስ ያካትታሉ። እንዲሁም የአረብ ብረት ጥራት ከሌሎች የብረት ማቅለጥ ዘዴዎች ጋር ሲነጻጸር ዝቅተኛ ነው።

የኤሌክትሪክ ብረት ማምረቻ ዘዴ

ዘመናዊው ብረት የማቅለጫ ዘዴ የራሳችንን ክምችት ተጠቅመን ቻርጅ የሚያደርጉ ነገሮችን በኤሌክትሪክ ቅስት የሚያሞቅ ምድጃ ነው። የኢንደስትሪ ቅስት ምድጃዎች መጠናቸው አንድ ቶን የሚደርስ አቅም ካላቸው ትናንሽ አሃዶች (ለብረት ማምረቻ ፋብሪካዎች ጥቅም ላይ የሚውሉት) እስከ 400 ቶን ሁለተኛ ደረጃ ሜታልላርጂ ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላሉ።

አርክ ምድጃዎች፣በምርምር ላቦራቶሪዎች ውስጥ ጥቅም ላይ የሚውለው ጥቂት አስር ግራም ብቻ ነው. የኢንዱስትሪ የኤሌክትሪክ ቅስት እቶን የሙቀት መጠን እስከ 1800 ° ሴ (3, 272 °F) ሊደርስ ይችላል, የላቦራቶሪ ተከላዎች ከ 3000 °C (5432 °F) መብለጥ ይችላሉ.

አርክ እቶን ከማስነሻ ምድጃዎች የሚለየው ኃይል መሙያው በቀጥታ ለኤሌክትሪክ ቅስት ስለሚጋለጥ እና በተርሚናሎቹ ውስጥ ያለው ኃይል በተሞላው ቁሳቁስ ውስጥ ያልፋል። የኤሌትሪክ ቅስት እቶን ለብረት ማምረቻ የሚያገለግል ነው፣ የሚቀዘቅዘው ሽፋን ያለው፣ ብዙውን ጊዜ በውሃ የቀዘቀዘ፣ ትልቅ መጠን ያለው፣ በሚቀለበስ ጣሪያ የተሸፈነ ነው።

ምድጃው በዋናነት በሶስት ክፍሎች የተከፈለ ነው፡

• የጎን ግድግዳዎችን እና የታችኛው የብረት ጎድጓዳ ሳህን ያለው ሼል።
• ምድጃው የታችኛውን ጎድጓዳ ሳህን የሚጎትት ማቀዝቀዣ አለው።
• የማጣቀሻው መስመር ወይም ውሃ የቀዘቀዘ ጣሪያ እንደ ኳስ ክፍል ወይም እንደ ሾጣጣ ኮን (ሾጣጣ ክፍል) ሊሠራ ይችላል።

የዘዴው ጥቅሞች እና ጉዳቶች

ይህ ዘዴ በብረት ምርት መስክ ግንባር ቀደም ቦታን ይይዛል። የአረብ ብረት ማቅለጫ ዘዴው ከፍተኛ ጥራት ያለው ብረት ለመፍጠር ጥቅም ላይ የሚውለው ሙሉ በሙሉ የሌለ ወይም አነስተኛ መጠን ያላቸውን እንደ ድኝ, ፎስፈረስ እና ኦክሲጅን የመሳሰሉ የማይፈለጉ ቆሻሻዎችን ያካትታል.

የዘዴው ዋነኛ ጠቀሜታ ለማሞቂያ ኤሌክትሪክ መጠቀም ነው ስለዚህ በቀላሉ የሚቀልጠውን የሙቀት መጠን በመቆጣጠር አስደናቂ የብረታ ብረትን የማሞቅ ፍጥነት ማግኘት ይችላሉ። አውቶማቲክ ሥራ ይሆናል።ለተለያዩ የቆሻሻ መጣያ ብረቶች ከፍተኛ ጥራት ላለው ጥሩ አጋጣሚ ጥሩ ተጨማሪ።

ጉዳቶቹ ከፍተኛ የኃይል ፍጆታን ያካትታሉ።