স্পঞ্জ আয়রন: সম্পত্তি, প্রাপ্তির পদ্ধতি, প্রয়োগ

2024 লেখক: Howard Calhoun | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2023-12-17 10:20

স্পঞ্জ আয়রন তুলনামূলকভাবে কম তাপমাত্রা - 1100 ডিগ্রি সেলসিয়াসের কম এক্সপোজার পরিস্থিতিতে ঘনত্ব বা উচ্চ-মানের লৌহ আকরিক হ্রাস করে প্রাপ্ত হয়। এই ধরনের প্রক্রিয়াগুলি আকরিকের গন্ধ এবং এর সিন্টারিং বাদ দেয়।

ইতিহাস

এটা অনেক আগেই প্রমাণিত হয়েছিল যে আকরিক থেকে এখনই লোহা পাওয়া সম্ভব। পরীক্ষাগার অবস্থার অধীনে, এই প্রক্রিয়া বাস্তবায়ন করা সহজ। ফলস্বরূপ, ধাতুবিদরা সরাসরি আকরিক থেকে শিল্প আয়তনে লোহা আহরণের জন্য প্রযুক্তিগত পদ্ধতি তৈরি করার কাজের মুখোমুখি হয়েছিল। এখন এই ধরনের পদ্ধতি পাওয়া গেছে এবং উৎপাদনে চালু করা হয়েছে।

আকরিক থেকে সরাসরি প্রাপ্ত লোহাকে স্পঞ্জি বলে। এবং পুনরুদ্ধারের পদ্ধতিগুলি হল ডোমেইনবিহীন বা সরাসরি পুনরুদ্ধার পদ্ধতি৷

সোভিয়েত ইউনিয়নে ব্লাস্ট-ফার্নেস গলানোর ব্যবহার ছাড়াই স্পঞ্জ আয়রন পাওয়ার প্রথম পরীক্ষা-নিরীক্ষা করা হয়েছিল গত শতাব্দীর 50-এর দশকে।

এই ধাতুটির প্রথম উত্পাদন 70 এর দশকে শিল্পে চালু হয়েছিল। ব্লাস্ট ফার্নেস ব্যবহার না করেই স্পঞ্জ আয়রন তৈরির প্রথম প্রযুক্তিগত পদ্ধতিগুলি খুব সামান্যই আলাদা ছিল।কর্মক্ষমতা. ফলস্বরূপ পণ্যটিতে বিভিন্ন ধরণের অমেধ্য রয়েছে।

প্রাকৃতিক গ্যাস এই উৎপাদনে একটি নতুন প্রেরণা দিয়েছে। XX শতাব্দীর 80 এর দশকে, এটি খনন এবং ধাতুবিদ্যা উৎপাদনে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হতে শুরু করে। তারপর দেখা গেল যে আকরিক থেকে লোহার সরাসরি হ্রাস বাস্তবায়নের জন্য এটি আদর্শ। তদুপরি, অন্যান্য অ-প্রাকৃতিক গ্যাসগুলিও ব্যাপকভাবে ব্যবহার করা শুরু করেছে (তেল উত্পাদন থেকে যুক্ত গ্যাস, বিভিন্ন কয়লার গ্যাসীকরণের সময় গ্যাসের ভগ্নাংশ ইত্যাদি)।

প্রযুক্তিগত প্রক্রিয়াগুলির উন্নতি এবং 90 এর দশকে তাদের প্রবর্তনের ফলে লোহার সরাসরি হ্রাসের শক্তির তীব্রতা এবং মূলধন ব্যয় উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পেয়েছে। অ-ব্লাস্ট লোহা উৎপাদনে উল্লেখযোগ্য বৃদ্ধি শুরু হয়েছে৷

স্পঞ্জ আয়রনের প্রত্যক্ষ অ-ডোমেইন উত্পাদন - গ্যাস, কঠিন কার্বনের সাহায্যে আকরিক থেকে ধাতু উদ্ধার করার প্রক্রিয়া। এবং একসাথে - কঠিন কার্বন এবং গ্যাস। এটি প্রায় 1000 ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপমাত্রায় বাহিত হয়। একই সময়ে, প্রাকৃতিক শিলা স্ল্যাগিংয়ে আনা হয় না, এতে অমেধ্য পুনরুদ্ধার করা হয় না, যার ফলস্বরূপ ধাতুটি যথেষ্ট বিশুদ্ধ। বিশেষজ্ঞরা এই প্রক্রিয়াটিকে এবং অন্যান্য শর্তাবলীকে কল করেন:

• স্পঞ্জ আয়রনের সরাসরি উৎপাদন;
• কোক-মুক্ত ধাতুবিদ্যা;
• ডোমেইনবিহীন ধাতুবিদ্যা;
• আকরিকের আংশিক ধাতবকরণ।

বর্তমানে, রাশিয়া, চীন, সুইডেন, জার্মানি, গ্রেট ব্রিটেন, নরওয়ে এবং শিল্প স্কেলে এই জাতীয় পদ্ধতিতে ধাতু খনির পদ্ধতিগুলি অনুশীলন করা হয়অন্যান্য দেশ।

সমস্ত পরিচিত পদ্ধতি দুটি গ্রুপে বিভক্ত:

• লোহা তৈরি হয় যখন আকরিক একটি গ্যাসীয় হ্রাসকারী এজেন্টের সংস্পর্শে আসে;
• লোহা আকরিকের উপর একটি কঠিন হ্রাসকারী এজেন্টের প্রভাবে।

ডোমেইনবিহীন পদ্ধতি ব্যবহার করে স্পঞ্জ আয়রন উৎপাদনের পদ্ধতি প্রায় পাঁচশত পেটেন্ট করা হয়েছে।

একটি বায়বীয় পদার্থ দিয়ে লোহার পুনরুদ্ধার

হাইড্রোজেন এবং কার্বন মনোক্সাইড গ্যাসীয় হ্রাসের জন্য ব্যবহৃত হয়। সাধারণত, একটি পদ্ধতি ব্যবহার করা হয় যখন লোহা আকরিককে চূর্ণ করা হয় এবং 850 ডিগ্রিতে উত্তপ্ত করা হয়, তারপরে রোস্ট করা হয়। তারপর এটি একটি ঘূর্ণমান টিউব চুল্লি পাঠানো হয়। সেখানে, আকরিক ভরের দিকে চলমান গ্যাসগুলি হ্রাস করার প্রভাবে ধাতুটি হ্রাস পায়। চুল্লি ছেড়ে যাওয়ার আগে, এটি শীতল পাত্রে প্রবেশ করে। চূড়ান্ত পণ্য তারপর একটি বল কল ব্যবহার করে স্থল হয়.

পরবর্তীকালে, ভর একটি বিশেষ চৌম্বক বিভাজকের মধ্য দিয়ে যায়। বিভাজক দ্বারা সাজানো লোহা তারপর প্রেসের নিচে চলে যায়, যা স্পঞ্জ আয়রনকে ব্রিকেটে পরিণত করে।

একটি কঠিন হ্রাসকারী এজেন্ট দ্বারা লোহা পাওয়া

যদি উৎপাদন কঠিন হ্রাসের মাধ্যমে স্পঞ্জ আয়রন উৎপাদনের প্রযুক্তি ব্যবহার করে, তাহলে এই পদ্ধতিতে নিম্নলিখিত ক্রিয়াকলাপ জড়িত:

• চূর্ণ করা এবং আকরিক পিষে ফেলা;
• লোহার উচ্চ ঘনত্ব অর্জন করতে, 3% এর বেশি গ্যাঙ্গু নয়, চৌম্বকীয় সমৃদ্ধকরণ করা হয়;
• সমৃদ্ধ আকরিক জৈব জ্বালানির সাথে মেশানো হয়, যার মধ্যে রয়েছে করাত এবং অন্যান্য অনুরূপ জৈবকাঠামো;
• ফলিত ভরের ব্রিকেটের সৃষ্টি, তারপরে গুলি চালানোর জন্য ভাটিতে স্থানান্তর করা হয়।

ব্রিকেটের মধ্যে থাকা কার্বনের দহনের কারণে লোহার পুনরুদ্ধার ঘটে।

প্রাপ্ত স্পঞ্জ আয়রন, কঠিন এবং বায়বীয় হ্রাস উভয় ক্ষেত্রেই, পরবর্তীতে ইস্পাত পাওয়ার জন্য স্ট্যান্ডার্ড প্রক্রিয়াকরণে পাঠানো হয়৷

রিমেলিং সাধারণত বৈদ্যুতিক চুল্লিতে বাহিত হয়, যখন প্রয়োজনীয় পরিমাণে কার্বন এবং অন্যান্য অমেধ্য ধাতুতে প্রবেশ করানো হয়।

প্রসেসের শ্রেণীবিভাগ

ধাতুবিদরা ব্লাস্ট ফার্নেস লোহা উৎপাদনের প্রক্রিয়াকে চূড়ান্ত পণ্যের ধরন অনুসারে শ্রেণিবদ্ধ করেন, যথা:

• আংশিক ধাতবকরণ সহ ব্লাস্ট ফার্নেসের জন্য উপকরণ উত্পাদন (৩০ থেকে ৫০ শতাংশ);
• স্পঞ্জি আয়রনের উত্পাদন, একটি কঠিন পণ্য, অত্যন্ত ধাতব (85 থেকে 95 শতাংশ পর্যন্ত), পরবর্তীতে ইস্পাত প্রক্রিয়াকরণের জন্য;
• ব্লুমারী আয়রনের উৎপাদন, প্লাস্টিকের ধাতব পণ্য;
• আরো গলানোর প্রক্রিয়ার জন্য আধা-সমাপ্ত বা তরল লোহার উত্পাদন।

ডাইরেক্ট রিস্টোর প্রোডাক্ট

চার প্রকার সাধারণত সরাসরি আয়রন হ্রাস পণ্য হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়:

• স্পঞ্জি;
• ধাতুযুক্ত চার্জ;
• চকচকে;
• কাস্ট আয়রন বা কার্বন ইন্টারমিডিয়েট।

স্পঞ্জি আয়রন

এটি প্রক্রিয়ার ফলে প্রাপ্ত হয় যখন 1000-1200 ডিগ্রি সেলসিয়াসের কম তাপমাত্রায় ধাতুর হ্রাস গলে না গিয়ে ঘটে। চলমানপ্রাথমিক কাঁচামাল যা ছিল তা থেকে, কঠিন স্পঞ্জ আয়রন - ছিদ্রযুক্ত কাঠামো, বা ছোটরা। কিছু ক্ষেত্রে, এটি একটি ধাতব পাউডার। যখন এই ধাতুটির বৈশিষ্ট্যও রয়েছে যে এটির মোটামুটি উচ্চ ছিদ্র রয়েছে (স্পঞ্জের মতো আকৃতির) কারণ পুনরুদ্ধারের সময়, কাঁচামালের ভলিউমেট্রিক বৈশিষ্ট্যগুলি ছোটখাটো পরিবর্তনের মধ্য দিয়ে গেছে।

এই ধরনের লোহার ছিদ্রযুক্ত পৃষ্ঠ প্রতিকূল পরিবেশের (উচ্চ আর্দ্রতা) সংস্পর্শে এলে স্টোরেজ এবং পরিবহনের সময় উচ্চ মাত্রার অক্সিডেশনের দিকে পরিচালিত করে।

এই ধাতুর রাসায়নিক গঠন মূল কাঁচামাল (আকরিক) এর সংমিশ্রণে দায়ী। স্ক্র্যাপের তুলনায়, স্পঞ্জ আয়রন পরিষ্কার। এতে অন্যান্য ধাতুর অশুদ্ধতার ন্যূনতম উপস্থিতি রয়েছে।

এছাড়াও, সরাসরি হ্রাসের মাধ্যমে প্রাপ্ত স্পঞ্জ আয়রন এটিতে অনুর্বর পাথরের উপস্থিতি দ্বারা আলাদা করা হয়। উত্স উপাদান সমৃদ্ধ ঘনীভূত এবং আকরিকের কারণে, এটি অতিরিক্ত পরিশোধনের শিকার হয় না। ফলস্বরূপ, লোহা মূল আকরিকের বর্জ্য শিলার সমস্ত অন্তর্ভুক্তি ধারণ করে।

স্পঞ্জ আয়রন ইস্পাত তৈরি, লোহার গুঁড়া তৈরি এবং তামার কার্বারাইজিং এর পথ খুঁজে পেয়েছে৷

ধাতুযুক্ত চার্জ

আংশিকভাবে কমে যাওয়া লোহাকে ধাতব চার্জ বলা হয়। এটি গলানোর প্রক্রিয়া ঠান্ডা করতে, সেইসাথে ব্লাস্ট ফার্নেসগুলিতে পরবর্তী গলানোর জন্য ব্যবহৃত হয়। ধাতব চার্জের পুনরুদ্ধারের মাত্রা 80% এর নিচে। স্পঞ্জ আয়রন অনেক ক্লিনার, ডিগ্রীএর পুনরুদ্ধার 90% এর বেশি।

চিৎকার লোহা

নলাকার ঘূর্ণমান ভাটিতে অভিশাপমুক্ত গরম লোহা তৈরি হয়। এর পুনরুদ্ধারের তাপমাত্রা 1100 থেকে 1200 ডিগ্রি সেলসিয়াস পর্যন্ত। এই পণ্যটি একটি ছোট ধাতব কণা যা স্ল্যাগ অমেধ্য। ব্লুমেরি আয়রনে স্ল্যাগের পরিমাণ বেশি, প্রায় 10-20 শতাংশ। এই লোহা সালফার এবং ফসফরাসের উল্লেখযোগ্য অমেধ্য দ্বারা আলাদা।

ব্লাস্ট ফার্নেসগুলিতে পরবর্তী দ্রবীভূতকরণের জন্য ক্রিতসু প্রয়োগ করুন। বৈদ্যুতিক চুল্লিতে ইস্পাত তৈরিতে পৃথক প্রযুক্তি এই পণ্যটি ব্যবহার করে।

কার্বন মধ্যবর্তী বা ঢালাই আয়রন

এই পণ্যগুলি কঠিন জ্বালানী পুনরুদ্ধার প্রযুক্তি দ্বারা উত্পাদিত হয়৷ তাদের বৈশিষ্ট্য অনুসারে, এগুলি ব্লাস্ট ফার্নেসের গন্ধের মতোই। আরও কি, আধা-কার্বন বা ঢালাই লোহা কখনও কখনও অনেক কম বিদেশী পদার্থের সাথে পাওয়া যায়।

ইস্পাত পাওয়ার জন্য এই উপকরণগুলির সাথে আরও কাজ করা হয় ঐতিহ্যগত উপায়ে৷