Tā ir rafinēšanas tehnoloģija, kas attiecas uz metālu ieguvi no rūdām, apgrauzdējot, kausējot, elektrolīzē un izmantojot ķīmiskos līdzekļus; piemaisījumu samazināšana metālos vai noteiktu komponentu palielināšana metālos, lai attīrītu nepieciešamos metālus.
Kausēšanas klasifikācija
Ziņojums
Rediģēt
Kausēšanu iedala pirometalurģijā, hidrometalurģijā vai elektroķīmiskajā pārklāšanā
Pirometalurģija
(pirometalurģija)
Pazīstams arī kā sausā metalurģija, rūdu un nepieciešamās piedevas uzkarsē līdz augstai temperatūrai krāsnī, izkausē šķidrumā, un tiek radīta nepieciešamā ķīmiskā reakcija, lai atdalītu neapstrādātu metālu, un pēc tam neapstrādāts metāls tiek attīrīts.
Hidrometalurģija
(Hidrometalurģija)
Hidrometalurģija ir metalurģijas process, kurā izmanto skābju, sārmu un sāļu ūdens šķīdumus, lai ķīmiski ekstrahētu no rūdas nepieciešamās metāla sastāvdaļas, un pēc tam metālu ražošanai izmanto dažādas metodes, piemēram, ūdens šķīduma elektrolīzi. Šo metodi galvenokārt izmanto zemas kvalitātes, ugunsizturīgām vai mikropulverveida rūdām. Pašlaik 75% no pasaulē iegūtā cinka un kadmija tiek iegūti apdedzināšanas-izskalošanās-ūdens šķīduma elektrolīzes ceļā. Šī metode lielā mērā ir aizstājusi iepriekšējo pirometalurģisko cinka kausēšanu. Citi grūti atdalāmi metāli, piemēram, niķelis-kobalts, cirkonijs-hafnijs, tantals-niobijs un retzemju metāli, tiek atdalīti ar hidrometalurģiskām metodēm, piemēram, ekstrakciju ar šķīdinātāju vai jonu apmaiņu, panākot ievērojamus rezultātus.
Metalurģisks process, kurā izmanto šķīdinātāju, lai ar ķīmisku reakciju palīdzību (tostarp oksidācijas, reducēšanas, neitralizācijas, hidrolīzes un kompleksēšanas reakcijas) ekstrahētu un atdalītu metālus no izejvielām. Hidrometalurģija ietver četrus galvenos soļus: ① Izmantojiet šķīdinātāju, lai noderīgos komponentus izejmateriālos pārnestu šķīdumā, tas ir, izskalošanos. ② Atdaliet izskalošanās šķīdumu no atlikuma un atgūstiet metalurģisko šķīdinātāju un metālu jonus, kas ietverti atlikumā. ③ Attīriet un bagātiniet izskalošanās šķīdumu, parasti izmantojot jonu apmaiņas un šķīdinātāja ekstrakcijas tehnoloģiju vai citas ķīmiskas nogulsnēšanas metodes. ④ Ekstrahējiet metālus vai savienojumus no attīrītā šķīduma.
Hidrometalurģija ieņem nozīmīgu vietu cinka, alumīnija, vara, urāna un citās nozarēs. Viss alumīnija oksīds, urāna oksīds, lielākā daļa cinka un daļa vara pasaulē tiek ražoti hidrometalurģijā. Hidrometalurģijas priekšrocības ir tās pielietojamība ļoti zemas kvalitātes rūdām (zelts, urāns) un situācijās, kad līdzīgus metālus (hafniju un cirkoniju) ir grūti atdalīt; un, salīdzinot ar pirometalurģiju, materiālu apgrozījums ir salīdzinoši vienkāršs, visaptveroša vērtīgo metālu reģenerācija izejvielās ir augsta, kas ir labvēlīga vides aizsardzībai, un ražošanas procesā ir vieglāk panākt nepārtrauktību un automatizāciju.
Tērauda ražošanā kā izejvielas galvenokārt tiek izmantots čuguns, kas izgatavots domnās, sūklis čuguns, kas izgatavots tiešās reducēšanas procesā, un tērauda lūžņi, un tērauda ražošanai tiek izmantotas dažādas metodes. Galvenās tērauda ražošanas metodes ir tērauda ražošana ar pārveidotāju, martena tērauda ražošana un tērauda ražošana elektriskā loka krāsnī (skatīt tēraudu, pārveidotāju, martena krāsns, elektriskā loka krāsns). Iepriekš minētie trīs tērauda ražošanas procesi var atbilst vispārējām lietotāju prasībām attiecībā uz tērauda kvalitāti. Lai izpildītu prasības pēc augstākas kvalitātes un vairākām augstas kvalitātes tērauda šķirnēm, ir parādījušās dažādas metodes kausēta tērauda apstrādei ārpus krāsns (pazīstama arī kā rafinēšana ārpus krāsns). Piemēram, argona pūšanas apstrāde, vakuuma degazēšana, desulfurizācija ārpus krāsns utt., pēc pārveidotāju, martena krāsniņu un elektriskā loka krāsniņu ražotā kausēta tērauda papildu apstrādes var ražot augstas kvalitātes tēraudu. Dažiem īpašiem lietojumiem ir nepieciešams īpaši augstas kvalitātes tērauds, un prasības nevar izpildīt ar apstrādi ārpus krāsns, tāpēc ir jāizmanto īpašas tērauda ražošanas metodes. Piemēram, elektrosārņu pārkausēšana ir attīrīšanas process, kurā pārveidotājos, martena krāsnīs, elektriskās loka krāsnīs utt. kausētais tērauds tiek izliets vai kalts elektrodos un atkal pārkausēts caur izkausētu izdedžu pretestības siltumu; Vakuuma metalurģija ir metalurģijas process, ko veic apstākļos zem 1 atmosfēras līdz īpaši augstam vakuumam, tostarp metālu un sakausējumu kausēšana, attīrīšana, attīrīšana, formēšana un apstrāde.
Pēc tam, kad izkausētais tērauds ir izkausēts tērauda ražošanas krāsnī, tas ir jāielej veidnē caur tērauda kausu (kauniņu) un jāsacietē noteiktas formas lietņos vai sagatavēs, pirms to var pārstrādāt. Liešanas liešanu var iedalīt augšējā un apakšējā liešanā. Augšējam lietņam parasti ir labāka iekšējā struktūra, mazāk ieslēgumu un zemas ekspluatācijas izmaksas; apakšējā lietņa lietņa virsmas kvalitāte ir laba, taču, tā kā tas iet caur centrālo iesmidzināšanas cauruli un zupas kanālu, ieslēgumi tēraudā palielinās. Attiecībā uz lietņu liešanu ir parādījušās jaunas tehnoloģijas, piemēram, nepārtrauktā tērauda liešana, spiediena liešana un vakuumliešana
Lielākajā daļā mūsdienu dzelzs ražošanas tiek izmantota domnas dzelzs ražošana, un dažos gadījumos tiek izmantota tiešā redukcijas dzelzs ražošana un elektriskās krāsns dzelzs ražošana. Domnas čuguns ir paredzēts dzelzsrūdas samazināšanai domnā, kausēšanai un čuguna ražošanai. Šī metode ir vienkārši lietojama, tai ir zems enerģijas patēriņš, zemas izmaksas, un to var ražot masveidā. Papildus daļai čuguna, ko izmanto lējumos, lielāko daļu no tā izmanto kā izejvielu tērauda ražošanā. Pieaugot augstas kvalitātes koksa ogļu trūkumam, kas piemērotas domnas kausēšanai, viena pēc otras ir radušās nedomnas dzelzs ražošanas metodes, kurās neizmanto koksu, bet izmanto citus enerģijas avotus. Tiešā reducēšana dzelzs ražošanā ir rūdas reducēšana cietā stāvoklī ar gāzi vai cietu reducētāju un kausēšana cietā vai daļēji izkausētā dzelzi, metalizētās granulās vai granulētā dzelzē, kas satur nelielu daudzumu piemaisījumu elementu temperatūrā, kas ir zemāka par kušanas temperatūru. rūdas, ko izmanto kā izejvielu tērauda ražošanai (to var izmantot arī kā izejvielu domnas dzelzs ražošanai vai liešanai). Elektrisko krāšņu dzelzs ražošanā galvenokārt izmanto reducēšanas krāsni bez krāsns korpusa, un kā reducētāju var izmantot vājas stiprības koksu (vai ogles, kokogli). Elektriskā apkure elektriskajās krāsnīs aizstāj daļu no koksa, un var izmantot zemas kvalitātes koksu, taču tas patērē daudz elektrības un to var izmantot tikai tad, ja ir pietiekami daudz elektrības un zemas elektroenerģijas cenas.