Тау-кен өнеркәсібінде темір кенін қалай өңдеуге болады
Темір кені қазіргі заманғы өнеркәсіп үшін, әсіресе құрылыс, автомобиль және тұтыну тауарлары сияқты әртүрлі салаларда қолданылатын болат өндірісінде маңызды табиғи ресурс болып табылады. Темір кенін өндіру және өңдеу - озық технологиялар мен жоғары дәлдікті қажет ететін ұзақ және күрделі процесс. Бұл мақалада тау-кен өнеркәсібіндегі темір кенін өңдеудің негізгі кезеңдері, өндіруден бастап тазартуға дейін қарастырылады.
1. Темір кенін өндіру
а. Ашу және зерттеу
Темір кенін өңдеу процесінің алғашқы қадамы - темір кені бар аумақтарды табу және зерттеу. Геологтар экономикалық тұрғыдан тиімді темір кенін өндіру орындарын анықтау үшін геологиялық зерттеулер, геофизикалық талдау және барлау бұрғылауы сияқты әртүрлі әдістерді пайдаланады. Содан кейін жиналған деректер кен орнындағы темір кенінің мөлшері мен сапасын анықтау үшін талданады.
b. Тау-кен өндірісі
Темір кен орны анықталғаннан кейін, өндіру процесі басталуы мүмкін. Орналасқан жері мен геологиялық жағдайларға байланысты темір кенін жер бетінен (ашық карьерлік өндіру) немесе жер астынан (жер асты өндіру) өндіруге болады. Ашық карьерлік өндіру кезінде алдымен құрамында темір кені жоқ топырақ пен тау жыныстарының үстіңгі қабаты алынып тасталады, содан кейін астындағы темір кені экскаваторлар, самосвалдар және күректер сияқты ауыр жабдықтарды пайдаланып қазылады.
2. Ұсақтау және електен өткізу
Темір кені өндірілгеннен кейін, келесі қадам - ұсақтау және електеу арқылы кеннің мөлшерін азайту. Өндірілген темір кені әдетте үлкен болады және оны әрі қарай өңдеу үшін кішірек бөліктерге ұсақтау қажет. Ұсақтау процесі бірнеше кезеңнен тұрады, біріншілік ұсатқыштан екінші және үшіншілік ұсатқышқа дейін, содан кейін ұсақ түйіршікті темір кенін алу үшін.
Ұсақтағаннан кейін темір кені ұсақ бөлшектерді ірі бөлшектерден бөлу үшін електен өткізіледі. Содан кейін ұсақ бөлшектер одан әрі өңделеді, ал қажетті өлшемге сәйкес келмейтін ірі бөлшектер одан әрі ұсақтау үшін қайтарылады.
3. Магниттік бөлу
Магниттік бөлу темір кенін қоспалардан олардың магниттік қасиеттерінің айырмашылығы арқылы бөлудің тиімді әдісі болып табылады. Бұл әдіс магнетит және гематит сияқты темір кені минералдарының жоғары магниттік қасиеттері болғандықтан қолданылады. Магниттік бөлу процесі әдетте бірнеше кезеңнен тұрады:
а. Ірі магниттік бөлу
Ұсақталған және сүзілген темір кені магниттік сепаратор барабанында күшті магнит өрісі арқылы өткізіледі. Темір кенінің бөлшектері магнит өрісіне тартылып, барабанға жабысады, ал темір емес бөлшектер түсіп, қалдық ретінде тасталады.
b. Ұсақ магниттік бөлу
Барабан тартатын темір кенінің бөлшектері темір мөлшерін арттыру үшін магниттік бөлудің бірнеше сатысынан өтеді. Бұл процесс қалған темір минералды бөлшектерін темір емес қалдықтардан бөлуге бағытталған.
4. Концентрация және одан әрі өңдеу
а. Шоғырлану
Магниттік бөлуден кейін алынған темір кенінде әдетте аз мөлшерде қоспалар болады. Сондықтан темір кенін құрамындағы темір мөлшерін арттыру үшін оны шоғырландыру немесе байыту қажет. Жиі қолданылатын әдістердің бірі - флотация, онда темір кені сумен және ауа көпіршіктерін тудыратын белгілі бір химиялық заттармен араластырылады. Темір кенінің бөлшектері ауа көпіршіктеріне жабысып, бетіне көтеріліп, көбік түзеді, содан кейін ол бөлінеді.
b. Түйіршіктеу (түйіршік түзу)
Балқыту процесінде өңдеуді жеңілдету үшін жоғары сапалы темір кені көбінесе түйіршіктендіріледі. Түйіршіктеу ұсақ темір кенін саз және су сияқты байланыстырушы затпен араластыруды, содан кейін түйіршіктегішті пайдаланып біркелкі өлшемді түйіршіктерге айналдыруды қамтиды. Содан кейін түйіршіктер қатайту үшін пеште қыздырылады.
5. Балқыту және тазарту
а. Балқу
Балқыту процесінде байытылған темір кені түйіршіктері кокспен (көміртектің бір түрі) және әктаспен бірге домна пешінде балқытылады. Бұл процесс ыстық металл немесе шойын деп аталатын сұйық темірді және негізінен қоспалардан тұратын қожды өндіреді. Домна пешінде жүретін химиялық реакцияларға сұйық темір мен көмірқышқыл газын алу үшін темір оксидін көміртекпен тотықсыздандыру жатады.
b) Нақтылау
Домна пешінде алынған ыстық металл көміртегі мен күкірт пен фосфор сияқты басқа қоспаларды азайту үшін одан әрі тазартылады. Бір тазарту әдісі электр доғасы пешін немесе қарапайым оттегі түрлендіргішін пайдаланады. Бұл процесте көміртегі мен басқа қоспаларды тотықтыру үшін балқытылған шойға таза ауа немесе оттегі үрленеді, нәтижесінде болат деп аталатын жоғары тазалықтағы шойын пайда болады.
6. Соңғы өнім
а. Құю (қалыптау)
Өңделген болат құю процесі арқылы қажетті пішінге, мысалы, дайындама, тақта немесе гүл шоғырына құйылады. Құю - балқытылған болаттың белгілі бір өлшем мен пішіндегі өнім жасау үшін қалыпқа құйылатын маңызды кезең.
b. Қағазды илеу және әрлеу
Құйғаннан кейін болат бұйымдары қалыңдығын азайту және парақ, шыбық немесе түтік сияқты соңғы пішініне жету үшін илемдеу процесінен өтеді. Әрі қарай өңдеу процестеріне механикалық қасиеттерді және коррозияға төзімділікті жақсарту үшін қыздыру, салқындату және жабу сияқты қосымша өңдеу кіреді.
c. Сынақтан өткізу және қаптау
Содан кейін дайын болат өнімі белгіленген сапа стандарттарына сәйкес келетініне көз жеткізу үшін сынақтан өткізіледі. Сынақтардан өткеннен кейін болат өнімі қапталып, әртүрлі тауарлар мен инфрақұрылым өндірісінде пайдалану үшін әртүрлі салаларға жөнелтіледі.
Қорытынды
Тау-кен өнеркәсібіндегі темір кенін өңдеу процесі бірқатар күрделі қадамдарды қамтиды және кеніште кен өндіруден бастап дайын болат өнімдерін өндіруге дейінгі озық технологияларды қажет етеді. Бұл процестің әрбір кезеңі, бастапқы ұсақтаудан бастап соңғы тазартуға дейін, әлемдік өнеркәсіптік қажеттіліктерді қанағаттандыратын жоғары сапалы болат өндіруге бағытталған. Технологиялық жетістіктердің үздіксіз дамуымен темір кенін өндіру өнеркәсібі өңдеу процестерінің тиімділігі мен тиімділігін арттыру үшін инновацияларды енгізуді жалғастыра береді, сонымен бірге оның қоршаған ортаға әсерін азайтады.
