Leciono lernenda el la komerca milito de Usono kaj Ĉinio kaj koronavirus-induktitaj enfermoj kaŭzantaj ĥaoson sur merkatoj kaj forte trafantaj minproduktadperspektivojn - estas, ke Nordameriko devas establi pli fortigajn hejmajn provizoĉenojn.

Usono respondis al la krizo de covid-19 fermante siajn limojn kaj kompanioj respondis limigante produktadon, ĉar operacioj en minejoj tutmonde haltis.

Ĉesoj de fabrikoj en Ĉinio, kiuj eble povus ĉesigi usonajn rarajn terojn, atentigis pri la fakto, ke la nacio dependas de Ĉinio por siaj bezonoj pri maloftaj teroj.

La usona registaro intensigis klopodojn por certigi la provizon de kritikaj mineraloj el ekster Ĉinio. Kadre de tiuj iniciatoj, ĝi lastatempe subskribis memorandon de kompreno kun Gronlando por fari hiperspektran enketon por mapi la geologion de la lando.

Postulo je rarateraj magnetoj estas pelata ĉefe de elektraj veturiloj, ventogeneratoroj, medicinaj aparatoj, inteligentaj telefonoj kaj aerspacaj kaj defendaj aplikoj.

La merkato de maloftaj teraj magnetoj de 14 miliardoj da dolaroj jare estas pli ol 60% regata de Ĉinio, kiu, sub Made in China 2025, pli kaj pli uzas raraterajn magnetojn en pretaj kaj duonpretaj produktoj, kontraste al eksporto de la magnetoj, diras Usono. Rare Earth, la financa kaj disvolva partnero de la Round Top peza rara tero kaj kritikaj mineraloj projekto en Okcidenta Teksaso, kaj industriaj fontoj taksas la rara tero magneta merkato preskaŭ duobliĝos antaŭ 2027.

Usono Rare Earth ankaŭ aĉetas la ekipaĵon necesan por konstrui la nuran rarateran magnetan produktadinstalaĵon en la Amerikoj.

La nura aktiva minejo de rara tero en Usono estas Mountain Pass en Kalifornio. Post naftaperiodo, ĝi estas denove en produktado - sed nun estas posedata de MP Materials, kiu preskaŭ dekono posedas ĉina investanto.

Kiam la Usona Geologia Enketo faras sian jaran raporton pri mineralproduktado - Usono teknike produktas nul maloftajn oksidojn ĉar tio, kio eliras el Mountain Pass, estas sendata al Ĉinio, Dan McGroarty, membro de la konsila estraro de Usono Rare Earth, diris al MINING.COM. .

Konstruado de kritika minerala stoko

McGroarty diris en 2014, la Obama registaro nomumis du rarajn terojn, terbio kaj disprozio, por esti en la listo de maloftaj teroj por akiro en la Nacia Defendo-provizon.

"Tio estis en punkto kie ne estis produktado de terbio kaj disprozio en Usono. Tiuj estas la du plej grandaj, laŭ volumeno, raraj teroj, kiujn ni havas ĉe Round Top. Tiurilate, estas tre forta vicigo,” McGroarty diris.

"La decido, kiun la Prezidanto faris la pasintan someron, sub la Defenda Produktado-Leĝo (DPA) ... nomumi la tutan provizoĉenon por raraj teroj kiel 'esenca por la nacia defendo' sub la DPA, tio estas kio permesas la financadon en la spaco de maloftaj teroj. – kaj venos pli,” li diris.

“Ni havas tre unikan deponejon en kelkaj rilatoj – ni havas 16 el la 17 raraj teroj, kun multaj en la kategorioj de maloftaj teroj kiuj parolas pri kelkaj defendaj aplikoj, kaj fabrikado. Ĝi verŝajne estas la plej granda peza deponaĵo de raraj teroj en la mondo ekster Ĉinio, "diris Pini Althaus, Ĉefoficisto de Usono Rare Earth.

"Ni ankaŭ havas signifan kvanton da litio, ni estos la dua plej granda usona produktanto antaŭ 2023, do ni havas tre diversigitan projekton... kun grava infrastrukturo en loko."

Usono Rara Tero antaŭvidas 130 jarojn plus minan vivon en la projekto, sed la PEA-ekonomio estas koncentrita sur la unuaj 20 jaroj.

Althaus diris, ke ili kapablas amasigi la deponaĵon, kio estas malofta por la plej multaj raraj teroj.

"Inter niaj kapitaloj kaj opex malaltaj - ni povas konkuri kun Ĉinio pri prezoj," diris Althaus.

Usono Rare Earth anoncis en decembro 2019, ke ili malfermas pilotplantinstalaĵon en Wheat Ridge, Kolorado por plene apartigi kaj purigi rarajn terojn kaj aliajn teknikajn metalojn kaj kritikajn mineralojn, lesivitajn el erco de la Round Top-projekto.

La Kolorado pilotfabriko estos la unua pretiginstalaĵo ekster Ĉinio kun la kapablo apartigi la plenan gamon de raraj teroj - lumoj, mezoj kaj pezaj.

Althaus diris, ke la planto estos translokita al Teksaso, kie ili komencos minkonstruadon.

La planto Wheat Ridge estas la dua peco de 100% usona provizoĉeno de maloftaj teroj oksidoj, uzante krudmaterialon de Round Top.

Konstruo sur la Kolorado-instalaĵo estas finita, kaj estas planita malfermiĝi en la venonta semajno, Althaus diris.

Frue en aprilo, la kompanio anoncis, ke ĝi aĉetis la neodimian feran boron (NdFeB) konstantan magnetan fabrikan ekipaĵon antaŭe posedatan kaj funkciigitan en Norda Karolino fare de Hitachi Metals America.

USA Rare Earth stokos la ekipaĵon atendante decidon pri kie loki la novan magnetan operacion, kun la prioritato estas bona aliro al la Round Top-projekto.

La usona militistaro estas inter eblaj investantoj - kaj Round Top estas parto de la petoj.

Estis du petoj kiuj eliris el la Departemento pri Defendo (DOD). La unua fermiĝis fine de 2019 ĉirkaŭ prilaborado kaj atendas respondon. La 2-an de marto, estis alia peto ĉirkaŭ malpezaj raraj teroj.

Round Top estis parto de DOD-subvencio, ĉar la DOD elektas la rarajn terojn kiujn ĝi volas prilaboritaj kaj purigitaj.

Usono Rare Earth anoncis en marto la nomumon de emerita armegeneralo Paul J. Kern al ĝia estraro de direktoroj.

Generalo Kern estas membro de la Defendo-Scienco-Estraro, establita per federacia juro en 1956 por disponigi sendependajn konsilojn kaj rekomendojn pri scienca, teknika, produktado, akirprocezo kaj politikoj, kaj aliaj aferoj de intereso al la Sekcio de Defendo.

Usono Rare Earth celas havi Round Top en produktado ene de 30 monatoj, sed McGroarty diris, ĉu ili povas akceli la templinion - ili faros.

"La decido, kiun la prezidanto faris la lastan someron, sub la Defenda Produktado-Leĝo (DPA) ... nomumi tutan provizoĉenon por raraj teroj kiel urĝmaterialon sub la DPA, tio estas kio permesas la financadon en la spaco de maloftaj teroj - kaj ekzistas pli venos.”

"Estos grava efiko sur la ekonomio. Ni parolas pri efiko de 500 miliardoj ĝis 1 duilionoj da dolaroj, en [kondiĉoj de] kreado kaj fabrikado de laborpostenoj... ĉio al la sektoro de elektraj veturiloj,” diris Althaus.

"De praktika vidpunkto, unu el la kialoj, ke multaj kompanioj iris eksterlanden, laborkostoj flankenmetite, la krudmaterialoj kaj pretigaj kapabloj estas en Ĉinio," diris Althaus. "Ĝi estas nacia sekurecproblemo, ĝi estas ekonomia problemo, produktada problemo, ĝia laborkreado, kaj Usono ... provas revenigi tion hejmen."

Aŭtogena muelejo estas nova speco de muelanta ekipaĵo kun ambaŭ disbatado kaj muelanta funkcioj. Ĝi uzas la muelantan materialon mem kiel la rimedon, tra la reciproka efiko kaj muelanta efikon por atingi komminuon. La duonaŭtogena muelejo devas aldoni malgrandan nombron da ŝtalaj pilkoj en la aŭtogenan muelejon, ĝia pretigkapablo povas esti pliigita je 10% - 30%, la energikonsumo por unuoprodukto povas esti reduktita je 10% - 20%, sed la liner-eluziĝo estas relative pliigita je 15%, kaj la produkta fajneco estas pli kruda. Kiel ŝlosila parto de la duonaŭtogena muelejo, la ŝelaj tegaĵoj de la cilindra korpo estas grave damaĝitaj pro la efiko de la ŝtala pilko levita de la linia levtrabo sur la tegmento ĉe la alia fino dum la operacio de la SAG-muelejo.

En 2009, du novaj duonaŭtogenaj muelejoj kun diametro de 7.53 × 4.27 estis konstruitaj en Panzhihua Iron and Steel Co., Ltd., kun ĉiujara dezajnokapacito de 2 milionoj da tunoj/aro. En 2011, nova duonaŭtogena muelejo kun diametro de 9,15 × 5,03 estis konstruita en Baima-koncentrilo de Panzhihua Iron and Steel Co., Ltd., kun ĉiujara desegna kapacito de 5 milionoj da tunoj. Ekde la prova funkciado de la duonaŭtogena muelejo kun diametro de 9,15 × 5,03, la ŝeloj kaj kradoplato de la muelejo ofte rompiĝas, kaj la operacia indico estas nur 55%, kio grave influas la produktadon kaj efikecon.

La duonaŭtogena muelejo de 9,15 m en minejo Baima de Fero kaj Ŝtala Grupo Panzhihua uzis la cilindran tegaĵon produktitan de multaj fabrikistoj. La plej longa servodaŭro estas malpli ol 3 monatoj, kaj la plej mallonga vivo estas nur unu semajno, kio kondukas al la malalta efikeco de la duonaŭtogena muelejo kaj la multe pliigita produktokosto. H&G Maŝinaro Co.; Ltd  iris profunde en la lokon de 9.15 m duonaŭtogena muelejo por kontinua enketo kaj testo. Per la optimumigo de ĵetmaterialo, ĵetprocezo kaj varmega traktado, la funkcidaŭro de la ŝelaj tegaĵoj produktitaj en Baima-minejo superis 4 monatojn, kaj la efiko estas evidenta.

Kaŭza analizo de mallonga vivo de SAG-muelejaj ŝeloj

La parametroj kaj strukturo de φ 9.15 × 5.03 duonaŭtogena muelejo en Baima koncentrilo. Tablo 1 estas la parametrotabelo:

Fiasko-analizo de la malnovaj SAG-muelejŝelekskursoŝipoj

Ekde la ekfunkciigo de φ 9.15 × 5.03 duonaŭtogena muelejo en Baima-koncentrilo, la operacia indico estas nur ĉirkaŭ 55% pro la neregula damaĝo kaj anstataŭigo de muelejekskursoŝipoj, kiu grave influas la ekonomiajn profitojn. La ĉefa fiaskoreĝimo de la ŝelo-ekskursoŝipo estas montrita en Fig. 1 (a). Laŭ la surloka esploro, la SAG-muelejaj ŝeloj kaj kradoplato estas la ĉefaj fiaskaj partoj, kiuj kongruas kun la situacio en Fig. 2 (b). Ni ekskludas aliajn faktorojn, nur de la analizo de la liner mem, la ĉefaj problemoj estas kiel sekvas:

1. Pro la netaŭga materiala elekto, la tegmentoplato de la cilindro deformas en la procezo de uzo, kio rezultigas la reciprokan eltrudon de la tegmentoplato, rezultigante frakturon kaj forĵetaĵon;

2. Kiel la ŝlosila parto de la cilindra tegaĵo, pro la manko de eluziĝo-rezisto, kiam la tegaĵo-dikeco estas ĉirkaŭ 30 mm, la ĝenerala forto de la fandado malpliiĝas, kaj la ŝtala pilka efiko ne povas esti rezistita, rezultigante frakturon kaj enrubigado;

3. Kvalitaj difektoj de fandado, kiel malpuraĵoj en fandita ŝtalo, alta gasa enhavo kaj ne-kompakta strukturo, reduktas la forton kaj fortikecon de fandadoj.

Nova materiala dezajno de SAG-muelejaj ŝeloj

La principo de elekto de kemia komponaĵo estas igi la mekanikajn ecojn de la ŝelo-ekskursoŝipo kaj kradoplato plenumi la sekvajn postulojn:

1) Alta eluziĝo-rezisto. La eluziĝo de ŝelo-ekskurso kaj kradplato estas la ĉefa faktoro, kiu kondukas al la malkresko de la funkcidaŭro de ŝelo-ekskurso, kaj la eluziĝo-rezisto reprezentas la funkcidaŭron de ŝelo-ekskurso kaj krado-plato.

2) Alta trafa forteco. Efika fortikeco estas trajto kiu povas reakiri la originan staton post porti certan eksteran forton tuj. Por ke la ŝelo-ekskurso kaj kradoplato ne fendetu dum la efiko de ŝtala pilko.

Kemia Komponado

1) La enhavo de karbono kaj C estas kontrolita inter 0,4% kaj 0,6% sub malsamaj eluziĝokondiĉoj, precipe la efiko-ŝarĝo;

2) La rezultoj montras, ke la enhavo de Si kaj Si plifortigas ferriton, pliigas la rendimentan rilatumon, reduktas la fortikecon kaj plastikecon, kaj havas la tendencon pliigi temperan fragilecon, kaj la enhavo estas kontrolita inter 0,2-0,45%;

3) Mn-enhavo, Mn-elemento ĉefe ludas la rolon de solvfortigo, plibonigante forton, malmolecon kaj eluziĝoreziston, pliigante temperan fragilecon kaj krudan strukturon, kaj la enhavo estas kontrolita inter 0,8-2,0%;

4) Kroma enhavo, Cr-elemento, grava elemento de eluziĝo-imuna ŝtalo, havas grandan plifortigan efikon sur la ŝtalo kaj povas plibonigi la forton, malmolecon kaj eluziĝon de la ŝtalo, kaj la enhavo estas kontrolita inter 1,4-3,0%;

5) Mo enhavo, Mo-elemento estas unu el la ĉefaj elementoj de eluziĝo-imuna ŝtalo, plifortigante ferriton, rafinante grenon, reduktante aŭ forigante temperan fragilecon, plibonigante la forton kaj malmolecon de ŝtalo, la enhavo estas kontrolita inter 0,4-1,0%;

6) La enhavo de Ni estas kontrolita ene de 0.9-2.0%,

7) Kiam la enhavo de vanado estas malgranda, la grajna grandeco estas rafinita kaj la fortikeco estas plibonigita. La enhavo de vanado povas esti kontrolita ene de 0,03-0,08%;

8) La rezultoj montras, ke la maloksidiĝo kaj grena rafina efiko de titanio estas evidentaj, kaj la enhavo estas kontrolita inter 0,03% kaj 0,08%;

9) Re povas purigi fanditan ŝtalon, rafini mikrostrukturon, redukti gasenhavon kaj aliajn malutilajn elementojn en ŝtalo. La forto, plastikeco kaj lacecrezisto de alta ŝtalo povas esti kontrolitaj ene de 0,04-0,08%;

10) La enhavo de P kaj s devus esti kontrolita sub 0.03%.

Do la kemia konsisto de la novaj dezajnaj SAG-muelejŝelekskursoŝipoj estas:

Casting Technology

Ŝlosilaj punktoj de casting-teknologio

1. Karbona dioksido natria silikato mem-hardiĝanta sablo estas uzata por strikte kontroli la humidecan enhavon de mulda sablo;
2. Alkohol-bazita pura zirkona pulvora tegaĵo devas esti uzata, kaj eksvalidiĝintaj produktoj ne estu uzataj;
3. Uzante ŝaŭmon por fari la tutan solidan specimenon, ĉiu ĵeta fileo devas esti elportita sur la korpon, postulante la precizan grandecon kaj akcepteblan strukturon;
4. En la mulda procezo, la deformado devas esti strikte kontrolita, kaj la operatoro devas meti sablon egale, kaj la sabla ŝimo estu sufiĉe kompakta kaj egala, kaj samtempe, la deformado de la reala specimeno devas esti evitita;
5. En la procezo de modifo de ŝimo, la grandeco devas esti strikte kontrolita por certigi la dimensian precizecon de sabla ŝimo;
6. La sabla ŝimo devas esti sekigita antaŭ fermi la skatolon;
7. Kontrolu la grandecon de ĉiu kerno por eviti malebenan murdikecon.

Procezo de gisado

Verŝa temperaturo estas la ĉefa faktoro influanta la internan strukturon de fandadoj. Se la verŝa temperaturo estas tro alta, la supervarmigita varmego de fandita ŝtalo estas granda, la fandado estas facile produkti ŝrumpa poreco kaj kruda strukturo; se la verŝa temperaturo estas tro malalta, la trovarmigita varmo de likva ŝtalo estas malgranda, kaj la verŝado ne sufiĉas. La verŝa temperaturo estas kontrolita inter 1510 ℃ kaj 1520 ℃, kio povas certigi bonan mikrostrukturon kaj kompletan plenigon. Ĝusta verŝrapideco estas la ŝlosilo al la kompakta strukturo kaj neniu ŝrumpa kavaĵo en la levilo. Kiam verŝrapideco estas proksima al la pozicio de malvarmiga akvotubo, la principo "malrapida unue, poste rapida, kaj poste malrapida" devas esti sekvita. Tio estas komenci verŝi malrapide. Kiam la fandita ŝtalo eniras la fandan korpon, la verŝrapido pliiĝas por igi la fanditan ŝtalon rapide leviĝi al la kreskaĵo, kaj tiam la verŝado estas malrapida. Kiam la fandita ŝtalo eniras 2/3 de la altaĵo alteco, la levilo estas uzata por konsistigi la verŝado ĝis la fino de la verŝado.

Varma traktado

Ĝusta alojo de mezaj kaj malaltaj karbonaj strukturaj ŝtaloj povas signife prokrasti la perlitan transformon kaj reliefigi la bainitan transformon por ke la bainita regata strukturo povas esti akirita en granda gamo de kontinua malvarmigo-rapideco post aŭstenitigo, kiu nomiĝas bainita ŝtalo. Bainitika ŝtalo povas akiri pli altajn ampleksajn proprietojn kun pli malalta malvarmiga rapideco, tiel simpligante la varmotraktadprocezon kaj reduktante deformadon.

Izoterma traktado

Estas granda atingo en la kampo de fero kaj ŝtala metalurgio akiri bainitan ŝtalajn materialojn per izoterma traktado, kiu estas unu el la direktoj de evoluigado de superŝtalaj kaj nanoŝtalaj materialoj. Tamen, aŭstempering-procezo kaj ekipaĵo estas kompleksaj, energikonsumo estas granda, produktokosto estas alta, estingado de meza polua medio, longa produktada ciklo ktp.

Traktado de malvarmigo de aero

Por venki la mankojn de izoterma traktado, oni preparis specon de bainita ŝtalo per aera malvarmigo post fandado. Tamen, por akiri pli da bainito, oni devas aldoni kupron, molibdenon, nikelon kaj aliajn altvalorajn alojojn, kiuj ne nur havas altan koston, sed ankaŭ havas malbonan fortikecon.

Kontrolita malvarmiga traktado

Kontrolita malvarmigo estis origine koncepto en la procezo de ŝtalo kontrolita rulado. En la lastaj jaroj, ĝi evoluis al efika kaj energiŝpara metodo de varmotraktado. Dum varmotraktado, la desegnita mikrostrukturo povas esti akirita kaj la propraĵoj de ŝtalo povas esti plibonigitaj per kontrolita malvarmigo. La esplorado pri kontrolita rulado kaj malvarmigo de ŝtalo montras, ke kontrolita malvarmigo povas antaŭenigi la formadon de forta kaj malmola malalta karbona bainito kiam la kemia konsisto de ŝtalo taŭgas. La kutime uzataj metodoj de kontrolita malvarmigo inkluzivas premjetan malvarmigon, lamenan malvarmigon, akvokurtenan malvarmigon, atomiga malvarmigon, ŝprucmalvarmon, platan turbulan malvarmigon, akvo-aeran ŝprucmalvarmon kaj rektan estingon, ktp. 8 specoj de kontrolmalvarmigo-metodoj estas ofte uzataj. .

Metodo de prilaborado de varmotraktado

Laŭ la stato de la ekipaĵo kaj realaj kondiĉoj de la kompanio, ni adoptas daŭran malvarmigan varmotraktan metodon. La specifa procezo estas pliigi la hejttemperaturon je AC3 + (50 ~ 100) centigrade laŭ certa hejta indico kaj akceli la malvarmigon uzante la akvo-aeran ŝprucaĵan malvarmigan aparaton evoluigitan de nia kompanio por ke la materialo estu aermalvarmigita kaj mem malmoligita. Ĝi povas akiri kompletan kaj homogenan bainitan strukturon, atingi bonegan agadon, evidente pli altan ol la samaj produktoj, kaj forigi duajn specojn de fragileco.

La rezultoj

• Metalografia strukturo: 6.5-grada Grajna grandeco
• HRC 45-50
• La ŝelo tegaĵo de la granda duonaŭtogena muelejo produktita de nia kompanio estas uzata dum preskaŭ 3,5 jaroj sur la Φ 9,15 m duonaŭtogena muelejo en Baima minejo de Panzhihua Fero kaj Ŝtalo Group Co., Ltd. la servodaŭro estas pli ol. 4 monatoj, kaj la plej longa funkcidaŭro estas 7 monatoj. Kun la pliiĝo de servodaŭro, la unuo-muelanta kosto estas multe reduktita, la ofteco de anstataŭigo de la tegaĵo estas multe reduktita, la produktada efikeco estas signife plibonigita kaj la profito estas evidenta.
• La materiala elekto estas la ŝlosilo por plibonigi la servodaŭron de la muelejekskursoŝipoj de la granda duonaŭtogena muelejo, kaj la alojo de ŝtalaj gradoj estas efika maniero plibonigi la eluziĝoreziston.
• La bainita strukturo kun alta forto kaj alta fortikeco estas la garantio por plibonigi la servodaŭron de la ŝelo tegaĵo de la duonaŭtogena muelejo.
• La fandprocezo kaj varmega traktadprocezo estas perfektaj por certigi, ke la gisadstrukturo estas densa, kio povas efike plibonigi la servadon de la duonaŭtogena mueleja ŝelo-ekskursoŝipo.

Nick Sun       [email protected]