Austraalia kirdeosas Queenslandi osariigis Anglo Americani juhitavas söekaevanduses peatas kolmapäeval plahvatus, mis sai viis inimest vigastada vaid kuud pärast seda, kui tööstuse ülevaatus nõudis paremat reguleerimist.

Juhtum on ettevõttele teine ​​selles piirkonnas 15 kuu jooksul pärast seda, kui eelmise aasta veebruaris suri kõrvalasuvas kompleksis maa-aluses õnnetuses kaevur ja sai vigastada neli inimest, mis peatas tegevuse neljaks päevaks.

"Kaevandust evakueeritakse ja operatsioonid on peatatud," ütles Anglo American, lisades, et Boweni basseini keskosas asuvas Grosvenori metallurgilises söekaevanduses vigastatuid viidi haiglasse ja nende perekonnad teatasid sellest.

"Kõigi kohapealse jäänud töötajatega on arvestatud," seisis oma avalduses.

Australian Broadcasting Corp (ABC) teatas, et patsiendid olid pärast plahvatust ülakeha ja hingamisteede põletushaavu saanud kriitilises seisundis.

Queenslandi kaevandusinspektsiooni esindaja kinnitas, et inspektorid olid kohapeal ja alustasid juhtumi uurimist.

Grosvenor tootis 2019. aastal 4,7 miljonit tonni metallurgia- või terasetööstuse kivisütt.

Eelmisel aastal tellis riik tööstuse ülevaate pärast kuut surmajuhtumit kaevandustes 2019. aasta juulini ning võttis vastu õigusaktid sõltumatu tervise- ja ohutusregulaatori loomiseks, mis loodetakse luua 2020. aasta teiseks pooleks.

Brady Review uuris 47 surma põhjuseid osariigi kaevandustööstuses aastatel 2000–2019.

Autogeenveski on uut tüüpi jahvatusseade, millel on nii purustamise kui ka jahvatusfunktsioon. See kasutab peenestamise saavutamiseks lihvimismaterjali ennast, vastastikuse löögi ja lihvimisefekti kaudu. Poolautogeense veski eesmärk on lisada autogeensesse veskisse väike arv teraskuule, selle töötlemisvõimsust saab suurendada 10–30%, energiakulu tooteühiku kohta saab vähendada 10–20%, kuid voodri kulumine on suhteliselt suurenenud 15% ja toote peenus on jämedam. Poolautogeense veski võtmeosana saavad silindri korpuse vooderdised tõsiselt vigastada vooderdise tõstetala poolt tõstetud teraskuuli löögi tõttu SAG-veski töötamise ajal teises otsas olevale vooderdile.

2009. aastal ehitati Panzhihua Iron and Steel Co., Ltd.-s kaks uut poolautogeenset veskit läbimõõduga 7,53 × 4,27, projekteerimisvõimsusega 2 miljonit tonni/komplekt. 2011. aastal ehitati Panzhihua Iron and Steel Co., Ltd.-i Baima kontsentraatorisse uus poolautogeenne veski läbimõõduga 9,15 × 5,03, mille aastane projekteerimisvõimsus on 5 miljonit tonni. Alates 9,15 × 5,03 läbimõõduga poolautogeense veski proovitööst purunevad sageli veski kesta vooderdised ja võreplaat ning töökiirus on vaid 55%, mis mõjutab tõsiselt tootmist ja tõhusust.

Panzhihua Iron and Steel Groupi Baima kaevanduses asuv 9,15 m poolautogeenne veski on kasutanud paljude tootjate toodetud silindri vooderdust. Pikim kasutusiga on alla 3 kuu ja lühim vaid üks nädal, mis toob kaasa poolautogeense veski madala efektiivsuse ja oluliselt suurenenud tootmiskulud. H&G Machinery Co.; Ltd  läks pidevaks uurimiseks ja testimiseks sügavale 9,15 m poolautogeense veski alale. Valumaterjali, valuprotsessi ja kuumtöötlusprotsessi optimeerimise tõttu on Baima kaevanduses toodetud kestade vooderdiste kasutusiga ületanud 4 kuud ja mõju on ilmne.

Cause analysis of short life of SAG-veski kesta vooderdiste rikete analüüs

φ 9,15 × 5,03 poolautogeense veski parameetrid ja struktuur Baima kontsentraatoris. Tabel 1 on parameetrite tabel:

Vanade SAG-veski kesta vooderdiste rikete analüüs

Alates φ 9,15 × 5,03 poolautogeense veski kasutuselevõtust Baima kontsentraatoris on veski vooderdiste ebakorrapärase kahjustuse ja väljavahetamise tõttu töökiirus vaid umbes 55%, mis mõjutab tõsiselt majanduslikku kasu. Peamine vooderdise rikkerežiim on näidatud joonisel 1 (a). Kohapealse uurimise kohaselt on SAG-veski kesta vooderdised ja võreplaat peamised rikkeosad, mis on kooskõlas joonisel 2 (b) kujutatud olukorraga. Jätame muud tegurid välja, ainult voodri enda analüüsist, peamised probleemid on järgmised:

1. Vale materjalivaliku tõttu deformeerub silindri vooderdisplekk kasutamise käigus, mille tulemuseks on voodriplaadi vastastikune väljapressimine, mille tagajärjeks on purunemine ja praak;

2. Silindri vooderdise põhiosana väheneb kulumiskindluse puudumise tõttu valandi üldine tugevus, kui voodri paksus on umbes 30 mm ja teraskuuli lööke ei saa vastu seista, mille tulemuseks on luumurd ja lammutamine;

3. Valukvaliteedi vead, nagu sulaterase lisandid, kõrge gaasisisaldus ja mittekompaktne struktuur, vähendavad valandite tugevust ja sitkust.

SAG veski kesta vooderdiste uus materjalidisain

Keemilise koostise valiku põhimõte on tagada, et kesta voodri ja võreplaadi mehaanilised omadused vastaksid järgmistele nõuetele:

1) Kõrge kulumiskindlus. Korpusvoodri ja võreplaadi kulumine on peamine tegur, mis viib kesta vooderdise kasutusea lühenemiseni ning kulumiskindlus esindab kesta voodri ja võreplaadi kasutusiga.

2) Kõrge löögikindlus. Löögitugevus on omadus, mis võib pärast teatud välise jõu kohest kandmist taastada esialgse oleku. Nii et kesta vooder ja võreplaat ei praguneks teraskuuli löögi ajal.

Keemiline koostis

1) süsiniku ja C sisaldust reguleeritakse vahemikus 0,4% kuni 0,6% erinevates kulumistingimustes, eriti löögikoormuse korral;

2) Tulemused näitavad, et Si ja Si sisaldus tugevdab ferriiti, suurendab saagise suhet, vähendab tugevust ja plastilisust ning kaldub suurendama temperamendi haprust ning sisaldust kontrollitakse vahemikus 0,2–0,45%;

3) Mn-sisaldus, Mn-element mängib peamiselt lahuse tugevdamise, tugevuse, kõvaduse ja kulumiskindluse parandamise, karastuse rabeduse ja jämeda struktuuri suurendamise rolli ning selle sisaldust kontrollitakse vahemikus 0,8–2,0%;

4) Kroomisisaldus, Cr-element, kulumiskindla terase oluline element, omab terast tugevasti tugevdavat toimet ning võib parandada terase tugevust, kõvadust ja kulumiskindlust ning selle sisaldust reguleeritakse vahemikus 1,4–3,0%;

5) Mo-sisaldus, Mo-element on kulumiskindla terase üks peamisi elemente, tugevdades ferriiti, rafineerides tera, vähendades või kõrvaldades karastuse rabedust, parandades terase tugevust ja kõvadust, sisaldust kontrollitakse vahemikus 0,4-1,0%;

6) Ni sisaldust kontrollitakse 0,9-2,0% piires.

7) Kui vanaadiumisisaldus on väike, rafineeritakse tera suurus ja paraneb tugevus. Vanaadiumisisaldust saab kontrollida 0,03-0,08% piires;

8) Tulemused näitavad, et titaani deoksüdatsiooni- ja tera rafineeritav toime on ilmne ning selle sisaldus on vahemikus 0,03% kuni 0,08%;

9) Re võib puhastada sulaterast, täpsustada mikrostruktuuri, vähendada gaasisisaldust ja muid terase kahjulikke elemente. Kõrge terase tugevust, plastilisust ja väsimuskindlust saab kontrollida vahemikus 0,04–0,08%;

10) P ja s sisaldus tuleks hoida alla 0,03%.

Seega on uue disainiga SAG veski kesta vooderdiste keemiline koostis:

Valamise tehnoloogia

Valamistehnoloogia põhipunktid

1. Vormiliiva niiskusesisalduse rangeks kontrollimiseks kasutatakse süsinikdioksiidi naatriumsilikaat isekõvastuvat liiva;
2. Kasutada tuleb alkoholipõhist puhast tsirkoonpulbervärvi ja aegunud tooteid ei tohi kasutada;
3. Kasutades vahtu kogu tahke proovi valmistamiseks, tuleb iga valufilee kehale välja tuua, nõudes täpset suurust ja mõistlikku struktuuri;
4. Vormimisprotsessis tuleks deformatsiooni rangelt kontrollida ja operaator peaks liiva ühtlaselt panema ning liivavorm peaks olema piisavalt kompaktne ja ühtlane ning samal ajal tuleks vältida tegeliku proovi deformeerumist;
5. Vormi muutmise protsessis tuleks suurust rangelt kontrollida, et tagada liivavormi mõõtmete täpsus;
6. Liivvorm tuleb enne kasti sulgemist kuivatada;
7. Kontrollige iga südamiku suurust, et vältida seina ebaühtlast paksust.

Valamise protsess

Valamise temperatuur on peamine valandite sisemist struktuuri mõjutav tegur. Kui valamistemperatuur on liiga kõrge, on sulaterase ülekuumenenud kuumus suur, valamisel on lihtne tekitada kokkutõmbumispoorsust ja jämedat struktuuri; kui valamistemperatuur on liiga madal, on vedela terase ülekuumenenud kuumus väike ja valamisest ei piisa. Valamistemperatuuri reguleeritakse vahemikus 1510 ℃ kuni 1520 ℃, mis tagab hea mikrostruktuuri ja täieliku täitmise. Õige valamise kiirus on kompaktse struktuuri võti ja tõusutorus puudub kokkutõmbumisõõnsus. Kui valamise kiirus on lähedal jahutusveetoru asendile, tuleb järgida põhimõtet “kõigepealt aeglane, siis kiire ja siis aeglane”. See tähendab, et hakata aeglaselt valama. Kui sulateras siseneb valukorpusesse, suurendatakse valamise kiirust, et sulateras tõuseks kiiresti tõusutorusse, ja seejärel on valamine aeglane. Kui sulateras siseneb 2/3 tõusutoru kõrgusele, kasutatakse tõusutoru valamiseks kuni valamise lõpuni.

Kuumtöötlus

Keskmise ja madala süsinikusisaldusega konstruktsiooniteraste õige legeerimine võib oluliselt edasi lükata perliidi muundumist ja esile tuua bainiidi muundumise, nii et beiniidist domineeriva struktuuri saab pärast austenitiseerimist saada suures vahemikus pideva jahutuskiirusega, mida nimetatakse bainiidist teraseks. Bainiitteras võib saada paremaid terviklikke omadusi madalama jahutuskiirusega, lihtsustades seega kuumtöötlusprotsessi ja vähendades deformatsiooni.

Isotermiline töötlemine

Suureks saavutuseks on raua- ja terasemetallurgia vallas saada isotermilisel töötlemisel bainiitterasest materjale, mis on üks superteras- ja nanoterasmaterjalide arendamise suundi. Kuid kärpimisprotsess ja seadmed on keerulised, energiatarbimine on suur, toote hind on kõrge, summutav keskmise saaste keskkond, pikk tootmistsükkel ja nii edasi

Õhkjahutusravi

Isotermilise töötluse puuduste ületamiseks valmistati peale valamist õhkjahutusega omalaadne bainiitteras. Kuid suurema hulga bainiidi saamiseks tuleb lisada vaske, molübdeeni, niklit ja muid väärissulameid, millel pole mitte ainult kõrge hind, vaid ka nõrk tugevus.

Kontrollitud jahutustöötlus

Kontrollitud jahutus oli algselt kontseptsioon terase kontrollitud valtsimise protsessis. Viimastel aastatel on see arenenud tõhusaks ja energiasäästlikuks kuumtöötlusmeetodiks. Kuumtöötlemise käigus saab kontrollitud jahutamisega saavutada kavandatud mikrostruktuuri ja parandada terase omadusi. Terase kontrollitud valtsimise ja jahutamise uuringud näitavad, et kontrollitud jahutamine võib soodustada tugeva ja sitke madala süsinikusisaldusega bainiidi teket, kui terase keemiline koostis on sobiv. Tavaliselt kasutatavate kontrollitud jahutuse meetodite hulka kuuluvad survejoa jahutus, laminaarne jahutus, vesikardina jahutus, pihustusjahutus, pihustusjahutus, plaadi turbulentsjahutus, vesi-õhk pihustusjahutus ja otsejahutus jne. Tavaliselt kasutatakse 8 tüüpi kontrolljahutusmeetodeid. .

Kuumtöötluse töötlemise meetod

Vastavalt ettevõtte seadmete olekule ja tegelikele tingimustele võtame kasutusele pideva jahutamise kuumtöötlusmeetodi. Spetsiifiline protsess on küttetemperatuuri tõstmine AC3 + (50–100) kraadi võrra vastavalt teatud kuumutuskiirusele ja jahutamise kiirendamine, kasutades meie ettevõtte välja töötatud vesi-õhkpihustusjahutusseadet, et materjal oleks õhkjahutusega ja ise karastunud. See võib saada täieliku ja homogeense bainiidi struktuuri, saavutada suurepärase jõudluse, mis on ilmselgelt parem kui samad tooted, ja kõrvaldada teist tüüpi tujude rabedus.

Tulemused

• Metallograafiline struktuur: 6,5 klassi Terade suurus
• HRC 45-50
• Meie ettevõtte toodetud suure poolautogeense veski kesta vooderdust on kasutatud ligi 3,5 aastat Panzhihua Iron and Steel Group Co., Ltd. Baima kaevanduses Φ 9,15 m poolautogeenses veski kasutusiga on rohkem kui 4 kuud ja pikim kasutusiga on 7 kuud. Kasutusea pikenemisega vähenevad ühiku lihvimiskulud oluliselt, voodriplaadi vahetamise sagedus väheneb oluliselt, tootmise efektiivsus paraneb märkimisväärselt ja kasu on ilmne.
• Materjalivalik on suure poolautogeense veski veski vooderdiste kasutusea parandamise võti ning teraseklasside legeerimine on tõhus viis kulumiskindluse parandamiseks.
• Suure tugevuse ja kõrge sitkusega bainiidi struktuur tagab poolautogeense veski kesta vooderdise kasutusea pikenemise.
• Valamisprotsess ja kuumtöötlusprotsess sobivad suurepäraselt valustruktuuri tiheduse tagamiseks, mis võib tõhusalt parandada poolautogeense veski kesta vooderdise kasutusiga.

Nick Sun       [email protected]