Төмрийн хүдрээс ган хэрхэн хийдэг вэ?

Ган бол орчин үеийн соёл иргэншлийн хамгийн чухал материалуудын нэг бөгөөд барилга, автомашин, усан онгоцны үйлдвэрлэл, эрчим хүч, дэд бүтэц, үйлдвэрлэл зэрэг салбарын гол тулгуур болдог. Ган түгээмэл хэрэглэгддэг хэдий ч олон хүн үүнийг түүхий төмрийн хүдрээс хэрхэн гаргаж авдагийг мэддэггүй. Ган үйлдвэрлэх үйл явц нь байгалийн эрдэс бодисыг дэлхийн эдийн засгийг дэмждэг бат бөх, олон талт, бат бөх хайлш болгон хувиргадаг гайхалтай өөрчлөлтийн аялал юм.

Энэ нийтлэлд бид төмрийн хүдэр олборлохоос эхлээд боловсруулах, хайлуулах, үйлдвэрлэлийн зориулалтаар ашиглахад бэлэн болсон цэвэршүүлсэн ган бүтээгдэхүүн хүртэлх ган үйлдвэрлэлийн бүх үйл явцыг нарийвчлан авч үзэх болно.

1. Орчин үеийн нийгэмд гангийн ач холбогдол

Ган нь бат бөх чанар, уян хатан чанар, бат бөх чанар, өртөг хэмнэлтийн өвөрмөц хослолын ачаар хамгийн өргөн хэрэглэгддэг инженерийн материалын нэг юм. Тэнгэр баганадсан барилга, гүүрнээс эхлээд дамжуулах хоолой, мэс заслын багаж хэрэгсэл хүртэл ган зайлшгүй шаардлагатай болсон. Үүний үйлдвэрлэл нь аж үйлдвэрийн хөгжил, эдийн засгийн өсөлттэй нягт холбоотой.

Дэлхийн гангийн үйлдвэрлэл жилд бараг 2 тэрбум тонн ган үйлдвэрлэдэг бөгөөд хөгжиж буй эдийн засаг дэд бүтцээ өргөжүүлж, хөгжингүй эдийн засаг сэргээгдэх эрчим хүч, цахилгаан тээврийн хэрэгсэл, ухаалаг хотууд руу шилжихийн хэрээр эрэлт хэрэгцээ өссөөр байна. Энэ салбарыг ойлгохын тулд ганг түүний түүхий эд болох төмрийн хүдрээс хэрхэн гаргаж авдагийг мэдэх нь чухал юм.

2. Төмрийн хүдэр гэж юу вэ?

Төмрийн хүдэр нь байгалийн гаралтай чулуулаг бөгөөд голчлон гематит (Fe2O3), магнетит (Fe3O4), лимонит (FeO(OH)·nH2O) зэрэг төмрийн эрдэс бодисууд, түүний дотор исэл агуулдаг. Эдгээр хүдрийг дэлхийн төмрийн ихэнх хэсгийг нийлүүлдэг Австрали, Бразил, Хятад, Энэтхэг, Орос зэрэг орнуудын ордуудаас олборлодог.

Төмрийн хүдрийн чанарыг түүний төмрийн агууламжаар тодорхойлдог. Өндөр агуулгатай хүдэр нь 60 гаруй хувиас дээш төмөр агуулдаг бол бага агуулгатай хүдрийг ган хайлуулахад ашиглахаасаа өмнө төмрийн агууламжийг нэмэгдүүлэхийн тулд баяжуулах процесс шаарддаг.

3. Хүдрээс төмөр хүртэл: Домен зуух

Ган үйлдвэрлэлийн эхний томоохон алхам бол төмрийн хүдрийг хайлсан төмөр болгон хувиргах явдал юм. Үүнийг ихэвчлэн маш өндөр температурыг тэсвэрлэх чадвартай галд тэсвэртэй тоосгоор доторлосон аварга том босоо бүтэц болох тэсэлгээний зууханд хийдэг.

Алхам 1: Түүхий эд бэлтгэх

• Төмрийн хүдэрчанарыг нь тогтвортой болгохын тулд буталж, холино.

• Кока Кола, хүчилтөрөгчгүй үед нүүрсийг халаах замаар хийсэн бөгөөд түлш болон бууруулагч бодис болгон ашигладаг.

• Шохойн чулууэсвэл доломитыг цахиур, хүхэр, фосфор зэрэг хольцыг зайлуулахын тулд флюс болгон нэмнэ.

Алхам 2: Зуухыг цэнэглэх

Төмрийн хүдэр, кокс, шохойн чулууны давхаргыг тэсэлгээний зуухны дээд хэсэгт оруулдаг. Урьдчилан халаасан агаарыг туйер гэж нэрлэгддэг цоргоор дамжуулан ёроол руу үлээдэг.

Алхам 3: Химийн урвалууд

Зуухны дотор хэд хэдэн нарийн төвөгтэй урвал явагддаг:

• Кока-кола шатаж нүүрстөрөгчийн дутуу исэл (CO) үүсгэдэг бөгөөд энэ нь төмрийн ислийг хайлсан төмөр болгон бууруулдаг.

• Хольцууд нь шохойн чулуутай нэгдэж, хайлсан төмрийн дээр хөвдөг хөнгөн бодис болох шаар үүсгэдэг.

• Хайлсан төмөр буюу ихэвчлэн гахайн төмөр нь зуухны ёроолд цуглардаг.

Энэхүү цутгамал төмрийг ихэвчлэн 4 орчим хувийн нүүрстөрөгч болон бусад хольц агуулдаг тул хэврэг бөгөөд ихэнх хэрэглээнд тохиромжгүй болгодог. Үүнийг ган болгон цэвэршүүлэх шаардлагатай.

4. Цутгамал төмрийг ган болгох

Гангийн үйлдвэрлэлийн дараагийн алхам нь нүүрстөрөгчийн агууламжийг бууруулж, цутгамал төмрөөс хольцыг зайлуулах явдал юм. Хоёр үндсэн арга байдаг:

A. Үндсэн хүчилтөрөгчийн зуух (BOF)

• Тэсэлгээний зуухнаас хайлуулсан цутгамал төмрийг хүчилтөрөгчийн үндсэн зууханд хийнэ.

• Цэвэр хүчилтөрөгчийг хайлсан металл руу өндөр даралтаар үлээж, нүүрстөрөгч болон бусад хольцыг исэлдүүлдэг.

• Энэ нь нүүрстөрөгчийн агууламжийг 2 хувиас бага болгож, ган үүсгэдэг.

BOF арга нь дэлхийн гангийн үйлдвэрлэлийн 70 гаруй хувийг эзэлдэг.

B. Цахилгаан нуман зуух (EAF)

• EAF процесст дахин боловсруулсан гангийн хаягдал болон заримдаа шууд ангижруулсан төмрийг (DRI) цахилгаан эрчим хүч ашиглан хайлуулдаг.

• Нүүрстөрөгч, хүхэр болон бусад хольцыг флюс болон нэмэлт бодис ашиглан тохируулдаг.

• EAF арга нь уян хатан, тогтвортой бөгөөд хаягдал дахин боловсруулахад ихээхэн тулгуурладаг тул улам бүр түгээмэл болж байна.

5. Хоёрдогч цэвэршүүлэлт ба хайлшжуулалт

Анхдагч гангийн дараа ганг ихэвчлэн шанагатай зууханд цаашид цэвэршүүлдэг. Хоёрдогч цэвэршүүлэлт нь химийн найрлагыг нарийн хянах, устөрөгч, азот зэрэг ууссан хийнүүдийг зайлуулах, температурыг тохируулах боломжийг олгодог.

Энэ үе шатанд тодорхой шинж чанарыг өгөхийн тулд хайлшийн элементүүдийг нэмж оруулдаг.

• Хромзэврэлтээс хамгаалах (зэвэрдэггүй ган).

• Никельбат бөх, бат бөх байдлын төлөө.

• Манганхатуулаг ба элэгдэлд тэсвэртэй байдлын хувьд.

• Молибденөндөр температурын бат бөх байдлын хувьд.

Энэ алхам нь sakysteel зэрэг үйлдвэрлэгчдэд олон улсын стандартад нийцсэн, эрэлт хэрэгцээтэй салбаруудад зориулсан тусгай зэрэглэлийн ган үйлдвэрлэх боломжийг олгодог.

6. Ган цутгах

Ганыг цэвэршүүлсний дараа ашиглахад тохиромжтой хэлбэрт оруулах ёстой. Хамгийн түгээмэл арга болтасралтгүй цутгах, хайлсан ган нь усан хөргөлттэй хэвэнд урсаж, бэлдэц, цэцэг, хавтан гэх мэт хагас боловсруулсан хэлбэрт ордог.

• Биллетсбаар, саваа, утас зэрэг урт бүтээгдэхүүнд ашиглагддаг.

• ЦэцэглэлтI-цацраг гэх мэт бүтцийн хэлбэрт боловсруулагддаг.

• Хавтангуудхуудас, хавтан, ороомог болгон хуйлдаг.

Тасралтгүй цутгах нь үр ашгийг сайжруулж, хаягдлыг бууруулж, өндөр чанартай ган бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэх боломжийг олгодог.

7. Өнхрүүлэх болон өнгөлөх

Хагас боловсруулсан ган нь хэрэглэгчдийн шаардлагатай эцсийн зузаан болон гадаргуугийн чанарыг хангахын тулд халуун болон хүйтэн гулсмалаар дамждаг.

• Халуун ороомогганг дахин талсжих температураас дээгүүр байх үед нь хэлбэржүүлж, хавтан, ороомог эсвэл профиль болгон хэлбэржүүлэхэд хялбар болгодог.

• Хүйтэн гулсмалөрөөний температурт явагдаж, гадаргуугийн өнгөлгөө, бат бөх чанар, хэмжээст нарийвчлалыг сайжруулдаг.

Ган нь өнхрүүлсний дараа дараахь зүйлд өртөж болно.

• Халаахуян хатан чанарыг сайжруулах зорилгоор.

• Цайрдуулахзэврэлтээс хамгаалах зориулалттай.

• Гадаргуугийн боловсруулалтилүү сайн гадаад төрх, тэсвэр тэвчээрийн төлөө.

Үр дүн нь олон салбарт ашиглахад бэлэн өргөн хүрээний ган бүтээгдэхүүн юм.

8. Ган үйлдвэрлэлд байгаль орчныг анхаарах зүйлс

Гангийн үйлдвэрлэл нь эрчим хүч их шаарддаг бөгөөд уламжлал ёсоор нүүрстөрөгчийн давхар ислийн ялгаруулалт ихтэй холбоотой байдаг. Гэсэн хэдий ч салбар нь тогтвортой байдлын чиглэлээр дараах алхмуудыг хийж байна:

• Дахин боловсруулахГан бол дэлхий дээрх хамгийн их дахин боловсруулагддаг материал бөгөөд дахин боловсруулалтын түвшин 85 хувиас дээш байдаг.

• Цахилгаан нуман зуух: Цахилгаан эрчим хүчний нөөцийн системүүд нь цахилгаан болон хаягдал ган ашигласнаар чулуужсан түлшнээс хамааралтай байдлаа бууруулдаг.

• Нүүрстөрөгчийн цуглуулах технологиудТуршилтын төслүүд нь тэсэлгээний зуухнаас гарч буй CO2-ийг барьж, хадгалах зорилготой.

• Устөрөгчийн бууралтЗарим ган үйлдвэрлэгчид нүүрстөрөгчийн ялгарлыг арилгахын тулд коксжих бодисын оронд устөрөгчийг багасгах бодис болгон туршиж байна.

Тогтвортой ган үйлдвэрлэл нь дэлхийн уур амьсгалын зорилтуудад хүрэхийн зэрэгцээ энэхүү чухал материалын өсөн нэмэгдэж буй эрэлтийг хангахад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.

9. Ган үйлдвэрлэлийн дэлхийн тэргүүлэгчид

Хятад, Энэтхэг, Япон, Өмнөд Солонгос зэрэг орнууд дэлхийн гангийн үйлдвэрлэлд ноёрхож байна. ArcelorMittal, Nippon Steel, Baosteel, Tata Steel зэрэг компаниуд дэлхийн хамгийн том үйлдвэрлэгчдийн тоонд багтдаг.

Нийлүүлэгчид гэх мэтсакиганЕвроп, Ойрхи Дорнод, Латин Америк даяарх олон улсын үйлчлүүлэгчдэд өндөр чанартай зэвэрдэггүй ган, хайлшин ган, нүүрстөрөгчийн ган бүтээгдэхүүн нийлүүлэхэд анхаарлаа төвлөрүүлж, үйлчлүүлэгчид салбарын хатуу стандартыг хангасан материалыг хүлээн авахыг баталгаажуулдаг.

10. Гангийн хэрэглээ

Гангийн олон талт байдал нь үүнийг тоо томшгүй олон салбарт зайлшгүй шаардлагатай болгодог:

• Барилга угсралтАрматурын саваа, дам нуруу болон бүтцийн ган.

• Автомашин: Кузовын хавтан, хөдөлгүүрийн эд анги, аюулгүй байдлын систем.

• Эрчим хүчШугам хоолой, салхин турбин болон далайн тавцангууд.

• Агаарын сансар судлалНисэх онгоцны бүтцэд зориулсан өндөр бат бэх хайлшин ган.

• ЭмнэлгийнМэс заслын багаж хэрэгсэл ба эмнэлгийн тоног төхөөрөмж.

Гангийн дасан зохицох чадвар нь ирээдүйд үндсэн материал хэвээр үлдэхийг баталгаажуулдаг.

Дүгнэлт

Төмрийн хүдрийг ган болгон хувиргах нь орчин үеийн үйлдвэрлэлийн хамгийн гайхалтай ололт амжилтуудын нэг юм. Байгалийн эрдэс бодисыг олборлох, тэсэлгээний зуухаар ​​дамжуулах, цэвэршүүлэх, хайлуулах, цутгахаас эхлээд энэ үйл явц нь бат бөх, олон талт материалыг бий болгодог.

Технологи хөгжихийн хэрээр гангийн үйлдвэрлэл тогтвортой байдал, үр ашиг, өндөр гүйцэтгэл рүү чиглэн хөгжсөөр байна. Тэнгэр баганадсан барилга, автомашин эсвэл эрчим хүчний системд ашиглагдаж байгаа эсэхээс үл хамааран ган нь аж үйлдвэрийн дэвшил, хүний ​​хөгжлийн тулгуур багана хэвээр байна.

Баталгаажсан стандартын дагуу дээд зэргийн чанартай ган бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэхийг эрмэлздэг салбаруудын хувьд sakysteel зэрэг компаниуд дэлхий даяарх чухал төслүүдийг дэмжихэд шаардлагатай туршлага, найдвартай байдал, инновацийг хангадаг.