Piwulang sing bisa disinaoni saka perang perdagangan AS-China lan kunci sing diakibatake koronavirus nyebabake kacilakan ing pasar lan ngganggu produksi pertambangan - yaiku Amerika Utara kudu nggawe rantai pasokan domestik sing luwih kuat.

AS nanggapi krisis covid-19 kanthi nutup tapel watese lan perusahaan nanggapi kanthi mbatesi produksi, amarga operasi ing tambang ing saindenging jagad mandheg.

Penutupan pabrik manufaktur ing China sing bisa ngilangi impor bumi langka AS dadi sorotan amarga negara kasebut gumantung ing China kanggo kabutuhan bumi langka.

Pamrentah AS wis ningkatake upaya kanggo njamin pasokan mineral kritis saka njaba China. Minangka bagéan saka inisiatif kasebut, bubar mlebu memorandum persefahaman karo Greenland kanggo nganakake survey hiper-spektral kanggo peta geologi negara.

Panjaluk magnet bumi jarang didorong utamane dening kendharaan listrik, generator angin, piranti medis, telpon pinter, lan aplikasi aerospace lan pertahanan.

Pasar magnet bumi langka $ 14 milyar saben taun luwih saka 60% dikontrol dening China sing, miturut Made in China 2025, tambah akeh nggunakake magnet bumi langka ing produk rampung lan setengah rampung, tinimbang ngekspor magnet kasebut, ujare AS. Rare Earth, mitra pendanaan lan pangembangan proyek bumi langka lan mineral kritis Round Top ing West Texas, lan sumber industri ngira pasar magnet bumi langka bakal meh tikel kaping pindho ing taun 2027.

USA Rare Earth uga tuku peralatan sing dibutuhake kanggo mbangun siji-sijine fasilitas produksi magnet bumi langka ing Amerika.

Siji-sijine tambang langka bumi sing aktif ing AS yaiku Mountain Pass ing California. Sawise periode mothball, produksi maneh - nanging saiki diduweni dening MP Materials, sing meh sepuluh diduweni dening investor Cina.

Nalika Survei Geologi AS nindakake laporan taunan babagan produksi mineral - AS kanthi teknis ngasilake nol oksida bumi langka amarga apa sing metu saka Mountain Pass dikirim menyang China, Dan McGroarty, anggota dewan penasehat Rare Earth AS, marang MINING.COM .

Nggawe stockpile mineral kritis

McGroarty ngendika ing taun 2014, pamrentahan Obama nunjukake rong rare earth, terbium lan dysprosium, dadi ing daftar rare earths kanggo akuisisi menyang stockpile Pertahanan Nasional.

"Iki ing wektu sing ora ana produksi terbium lan dysprosium ing AS. Iki minangka rong bumi langka sing paling gedhe, miturut volume, sing ana ing Round Top. Ing babagan iki, ana keselarasan sing kuat, "ujare McGroarty.

"Keputusan sing ditindakake Presiden musim panas kepungkur, miturut Undhang-undhang Produksi Pertahanan (DPA) ... kanggo nemtokake kabeh rantai pasokan kanggo bumi langka minangka 'penting kanggo pertahanan nasional' ing sangisore DPA, sing ngidini pendanaan ing ruang bumi langka. - lan ana liyane sing bakal teka, "ujare.

"Kita duwe simpenan sing unik banget ing sawetara aspek - kita duwe 16 saka 17 langka bumi, kanthi akeh ing kategori langka bumi sing ngomong karo sawetara aplikasi pertahanan, lan manufaktur. Iki bisa uga minangka simpenan rare earth paling gedhe ing donya ing njaba China, "ujare Pini Althaus, CEO Rare Earth USA.

"Kita uga duwe jumlah litium sing akeh, kita bakal dadi produser AS paling gedhe nomer loro ing taun 2023, dadi kita duwe proyek sing macem-macem ... kanthi infrastruktur utama."

USA Rare Earth mbayangake umur 130 taun ditambah urip tambang ing proyek kasebut, nanging ekonomi PEA fokus ing 20 taun pisanan.

Althaus ngandika padha bisa numpuk leach simpenan, kang langka kanggo paling celengan rare earths.

"Antarane capex lan opex kita sithik - kita bisa bersaing karo China babagan rega," ujare Althaus.

USA Rare Earth ngumumake ing Desember 2019 dheweke mbukak fasilitas pabrik pilot ing Wheat Ridge, Colorado kanggo tujuan misahake lan ngresiki bumi langka lan logam teknologi liyane lan mineral kritis, sing dibuwang saka bijih saka proyek Round Top.

Pabrik pilot Colorado bakal dadi fasilitas pangolahan pisanan ing njaba China kanthi kemampuan kanggo misahake macem-macem langka bumi - lampu, mids lan heavy.

Althaus ujar manawa tanduran kasebut bakal dipindhah menyang Texas, ing ngendi dheweke bakal miwiti konstruksi tambang.

Pabrik Wheat Ridge minangka bagean kaping pindho saka rantai pasokan oksida tanah jarang 100% ing AS, nggambar bahan baku saka Round Top.

Konstruksi ing fasilitas Colorado wis rampung, lan dijadwal kanggo mbukak ing minggu sabanjuré, ngandika Althaus.

Ing awal April, perusahaan ngumumake yen wis tuku neodymium wesi boron (NdFeB) peralatan manufaktur magnet permanen sing sadurunge diduweni lan dilakokno ing North Carolina dening Hitachi Metals America.

USA Rare Earth bakal gudang peralatan nunggu kaputusan bab ngendi kanggo nemokake operasi magnet anyar, karo prioritas akses apik kanggo project Round Top.

Militer AS minangka salah sawijining investor - lan Round Top minangka bagean saka panjaluk kasebut.

Ana rong panjaluk sing metu saka Departemen Pertahanan (DOD). Pisanan ditutup ing pungkasan 2019 sekitar proses lan nunggu tanggapan. Ing tanggal 2 Maret, ana panjaluk liyane babagan bumi langka sing entheng.

Round Top wis dadi bagéan saka Grant DOD, minangka DOD njupuk langka earths pengin diproses lan diresiki.

USA Rare Earth ngumumake ing Maret janjian pensiunan Jenderal Angkatan Darat Paul J. Kern menyang dewan direksi.

Umum Kern minangka anggota Dewan Ilmu Pertahanan, sing diadegake miturut hukum federal ing taun 1956 kanggo menehi saran lan rekomendasi independen babagan proses lan kabijakan ngelmu, teknis, manufaktur, akuisisi, lan masalah liyane kanggo Departemen Pertahanan.

USA Rare Earth yakuwi duwe Round Top ing produksi sajrone 30 wulan, nanging McGroarty ujar manawa bisa nyepetake garis wektu - bakal.

"Keputusan sing ditindakake presiden musim panas kepungkur, miturut Undhang-undhang Produksi Pertahanan (DPA) ... kanggo nemtokake kabeh rantai pasokan kanggo tanah jarang minangka bahan darurat ing DPA, sing ngidini pendanaan ing ruang bumi langka - lan ana liyane teka.”

"Ana pengaruh sing signifikan marang ekonomi. Kita ngomong babagan dampak $500 milyar nganti $1 triliun, ing [istilah] nggawe lapangan kerja lan manufaktur ... kabeh kanggo sektor kendaraan listrik, "ujare Althaus.

"Saka sudut pandang praktis, salah sawijining sebab akeh perusahaan wis lunga ing luar negeri, biaya tenaga kerja, bahan mentah lan kemampuan pangolahan ana ing China," ujare Althaus. "Iki masalah keamanan nasional, masalah ekonomi, masalah manufaktur, nggawe lapangan kerja, lan AS ... nyoba nggawa bali menyang omah."

Pabrik autogenous minangka jinis peralatan penggilingan anyar kanthi fungsi penggilingan lan penggilingan. Iku nggunakake bahan mecah dhewe minangka medium, liwat impact bebarengan lan efek mecah kanggo entuk comminution. Pabrik semi-otogen yaiku nambahake bal baja cilik menyang pabrik otogen, kapasitas pangolahan bisa ditambah 10% - 30%, konsumsi energi saben produk bisa dikurangi 10% - 20%, nanging nyandhang liner relatif tambah dening 15%, lan fineness produk coarser. Minangka bagéyan tombol saka pabrik semi-autogenous, liner shell saka awak silinder rusak serius amarga impact saka werni baja diangkat dening balok ngangkat liner ing liner ing mburi liyane sak operasi saka pabrik SAG.

Ing 2009, loro pabrik semi-otogen anyar kanthi diameter 7,53 × 4,27 dibangun ing Panzhihua Iron and Steel Co., Ltd., kanthi kapasitas desain taunan 2 yuta ton/set. Ing 2011, pabrik semi-otogen anyar kanthi diameter 9,15 × 5,03 dibangun ing konsentrator Baima Panzhihua Iron and Steel Co., Ltd., kanthi kapasitas desain taunan 5 yuta ton. Wiwit operasi uji coba pabrik semi-otogen kanthi diameter 9,15 × 5,03, lapisan cangkang lan piring kothak pabrik asring pecah, lan tingkat operasi mung 55%, sing mengaruhi produksi lan efisiensi.

Pabrik semi-otogen 9,15 m ing tambang Baima saka Panzhihua Iron and Steel Group wis nggunakake liner silinder sing diprodhuksi dening akeh manufaktur. Urip layanan paling dawa kurang saka 3 sasi, lan urip paling cendhak mung siji minggu, kang ndadékaké kanggo efficiency kurang saka pabrik semi-autogenous lan biaya produksi nemen tambah. H&G Machinery Co.; Ltd  mlebu ing situs pabrik semi autogenous 9,15 m kanggo diselidiki lan tes terus-terusan. Liwat optimalisasi materi casting, proses casting, lan proses perawatan panas, urip layanan saka liner Nihan diprodhuksi ing tambang Baima wis ngluwihi 4 sasi, lan efek ketok.

Analisis sabab umur cendhak saka liner cangkang pabrik SAG

Parameter lan struktur φ 9.15 × 5.03 pabrik semi-otogen ing konsentrator Baima. Tabel 1 minangka tabel paramèter:

Analisis kegagalan saka liner cangkang pabrik SAG lawas

Wiwit komisioning φ 9.15 × 5.03 pabrik semi-otogen ing konsentrator Baima, tingkat operasi mung udakara 55% amarga karusakan sing ora teratur lan panggantos liner pabrik, sing mengaruhi keuntungan ekonomi. Mode Gagal utama saka liner Nihan ditampilake ing Fig.. 1 (a). Miturut investigasi ing situs, liner cangkang pabrik SAG lan piring kisi minangka bagean gagal utama, sing cocog karo kahanan ing Fig. 2 (b). Kita ngilangi faktor liyane, mung saka analisis liner dhewe, masalah utama yaiku:

1. Amarga pilihan materi sing ora bener, piring liner saka silinder deforms ing proses panggunaan, sing nyebabake extrusion bebarengan saka piring liner, nyebabake fraktur lan kethokan;

2. Minangka bagéan tombol saka liner silinder, amarga lack saka resistance nyandhang, nalika kekandelan liner kira 30 mm, kekuatan sakabèhé saka casting sudo, lan impact werni baja ora bisa nolak, asil ing patah lan scrapping;

3. Cacat kualitas casting, kayata impurities ing baja molten, isi gas dhuwur, lan struktur non-kompak, nyuda kekuatan lan kateguhan casting.

Desain material anyar saka liner cangkang pabrik SAG

Prinsip pemilihan komposisi kimia yaiku nggawe sifat mekanik saka liner cangkang lan piring kothak nyukupi syarat ing ngisor iki:

1) resistance nyandhang dhuwur. Nyandhang liner cangkang lan piring kothak minangka faktor utama sing nyebabake nyuda umur layanan liner cangkang, lan resistensi nyandhang nggambarake umur layanan liner lan piring kothak.

2) Kaku impact dhuwur. Impact kateguhan minangka karakteristik sing bisa mbalekake negara asli sawise prewangan pasukan external tartamtu langsung. Supaya liner cangkang lan piring kothak ora retak nalika kena pengaruh bal baja.

Komposisi kimia

1) Isi karbon lan C dikontrol antarane 0,4% lan 0,6% ing kahanan nyandhang beda, utamané mbukak impact;

2) Asil nuduhake yen isi Si lan Si strengthens ferrite, nambah rasio ngasilaken, nyuda kateguhan lan plastisitas, lan duwe tendensi kanggo nambah brittleness emosi, lan isi kontrol antarane 0,2-0,45%;

3) isi Mn, unsur Mn utamané muter peran nguatake solusi, nambah kekuatan, atose lan nyandhang resistance, nambah brittleness nesu lan struktur coarsening, lan isi kontrol antarane 0.8-2.0%;

4) Konten kromium, unsur Cr, unsur penting saka baja tahan nyandhang, nduweni efek penguatan gedhe ing baja lan bisa nambah kekuatan, kekerasan lan nyandhang resistance saka baja, lan isi kontrol antarane 1,4-3,0%;

5) isi Mo, unsur Mo iku salah siji saka unsur utama baja nyandhang-tahan, ngiyataken ferrite, panyulingan gandum, ngurangi utawa ngilangke brittleness emosi, Ngapikake kekuatan lan atose baja, isi kontrol antarane 0,4-1,0%;

6) Isi Ni dikontrol ing 0,9-2,0%,

7) Nalika isi vanadium cilik, ukuran wiji ditapis lan kateguhan luwih apik. Isi vanadium bisa dikontrol sajrone 0,03-0,08%;

8) Asil nuduhake yen efek deoxidation lan refinement gandum saka titanium ketok, lan isi kontrol antarane 0,03% lan 0,08%;

9) Re bisa ngresiki baja molten, nyaring microstructure, ngurangi isi gas, lan unsur mbebayani liyane ing baja. Kekuwatan, plastisitas lan tahan lemes saka baja dhuwur bisa dikontrol ing 0,04-0,08%;

10) Isi P lan s kudu dikontrol ing ngisor 0,03%.

Dadi komposisi kimia saka liner cangkang pabrik SAG desain anyar yaiku:

Teknologi Casting

Titik utama teknologi casting

1. Karbon dioksida sodium silikat wedhi self-hardening digunakake kanggo strictly ngontrol isi Kelembapan ngecor wedhi;
2. Lapisan bubuk zirkon murni adhedhasar alkohol kudu digunakake, lan produk kadaluwarsa ora bakal digunakake;
3. Nggunakake umpluk kanggo nggawe sampel ngalangi kabèh, saben casting fillet kudu digawa metu ing awak, mrintahake ukuran pas lan struktur cukup;
4. Ing proses ngecor, deformasi kudu strictly kontrol, lan operator kudu sijine wedhi roto-roto, lan jamur wedhi kudu cukup kompak lan malah, lan ing wektu sing padha, deformasi saka sampel nyata kudu nyingkiri;
5. Ing proses modifikasi jamur, ukuran kudu dicenthang kanthi ketat kanggo mesthekake akurasi dimensi cetakan pasir;
6. Cetakan wedhi kudu garing sadurunge nutup kothak;
7. Priksa ukuran saben inti kanggo nyegah kekandelan tembok sing ora rata.

Proses casting

Suhu tuang minangka faktor utama sing mengaruhi struktur internal casting. Yen suhu pouring dhuwur banget, panas overheated baja molten gedhe, casting gampang kanggo gawé shrinkage porosity lan struktur coarse; yen suhu pouring banget kurang, panas overheated baja Cairan cilik, lan pouring ora cukup. Suhu tuang dikontrol antarane 1510 ℃ lan 1520 ℃, sing bisa njamin struktur mikro sing apik lan ngisi lengkap. Kacepetan tuang sing tepat minangka kunci kanggo struktur kompak lan ora ana rongga shrinkage ing riser. Nalika kacepetan pouring cedhak karo posisi pipa banyu sing adhem, prinsip "alon dhisik, banjur cepet, banjur alon" kudu ditindakake. Iku kanggo miwiti pour alon. Nalika baja molten lumebu ing awak casting, kacepetan pouring tambah kanggo nggawe baja molten munggah menyang riser kanthi cepet, lan banjur pouring alon. Nalika baja molten lumebu 2/3 saka dhuwur riser, riser digunakake kanggo nggawe pouring nganti pungkasan pouring.

perawatan panas

Paduan sing tepat saka baja struktural medium lan karbon rendah bisa nundha transformasi pearlite kanthi signifikan lan nyorot transformasi bainit supaya struktur sing didominasi bainit bisa diduweni ing sawetara tingkat pendinginan terus-terusan sawise austenitizing, sing diarani baja bainit. Baja Bainit bisa entuk sifat komprehensif sing luwih dhuwur kanthi tingkat pendinginan sing luwih murah, saéngga nyederhanakake proses perawatan panas lan nyuda deformasi.

Pangobatan isothermal

Iki minangka prestasi gedhe ing bidang metalurgi wesi lan baja kanggo entuk bahan baja bainit kanthi perawatan isothermal, sing minangka salah sawijining arah ngembangake bahan baja super lan baja nano. Nanging, proses lan peralatan austempering rumit, konsumsi energi gedhe, biaya produk dhuwur, lingkungan polusi medium quenching, siklus produksi dawa lan liya-liyane

Pengobatan pendinginan udara

Kanggo ngatasi kekurangan perawatan isothermal, jinis baja bainit disiapake kanthi pendinginan udara sawise dibuwang. Nanging, kanggo entuk luwih bainite, tembaga, molybdenum, nikel lan wesi larang regane kudu ditambahake, sing ora mung nduweni biaya dhuwur nanging uga nduweni kateguhan sing kurang.

Perawatan cooling sing dikontrol

Pendinginan sing dikontrol wiwitane minangka konsep ing proses rolling sing dikontrol baja. Ing taun-taun pungkasan, wis berkembang dadi cara perawatan panas sing efisien lan hemat energi. Sajrone perawatan panas, mikrostruktur sing dirancang bisa dipikolehi lan sifat baja bisa ditingkatake kanthi pendinginan sing dikontrol. Riset babagan rolling lan pendinginan baja sing dikontrol nuduhake manawa pendinginan sing dikontrol bisa ningkatake pembentukan bainit karbon rendah sing kuwat lan angel nalika komposisi kimia baja cocok. Cara sing umum digunakake saka cooling kontrol kalebu cooling jet meksa, cooling laminar, cooling langsir banyu, cooling atomization, cooling semprotan, cooling piring turbulen, cooling semprotan banyu-udhara, lan quenching langsung, etc. 8 jinis cara cooling kontrol umume digunakake. .

Metode pangolahan panas

Miturut status peralatan perusahaan lan kahanan nyata, kita nganggo cara perawatan panas cooling terus. Proses tartamtu kanggo nambah suhu dadi panas dening AC3 + (50 ~ 100) centigrade miturut tingkat panas tartamtu lan akselerasi cooling kanthi nggunakake piranti cooling semprotan banyu-udhara dikembangaké dening perusahaan kita supaya materi digawe adhem online lan dhewe hardened. Bisa entuk struktur bainite sing lengkap lan homogen, entuk kinerja sing apik, temenan luwih unggul tinimbang produk sing padha, lan ngilangake jinis brittleness suhu sing kapindho.

Asil

• Struktur metalografi: 6,5 grade Ukuran butir
• HRC 45-50
• Lapisan cangkang pabrik semi-otogen gedhe sing diprodhuksi dening perusahaan kita wis digunakake meh 3,5 taun ing pabrik semi-otogen Φ 9,15 m ing tambang Baima Panzhihua Iron and Steel Group Co., Ltd. umur layanan luwih saka 4 sasi, lan umur layanan paling dawa 7 sasi. Kanthi nambah umur layanan, biaya mecah unit saya suda, frekuensi ngganti piring lapisan saya suda, efisiensi produksi saya tambah akeh lan entuk manfaat sing jelas.
• Pilihan materi minangka kunci kanggo nambah umur layanan saka liner pabrik pabrik semi-otogen sing gedhe, lan paduan kelas baja minangka cara sing efektif kanggo nambah resistensi nyandhang.
• Struktur bainite kanthi kekuatan dhuwur lan kateguhan dhuwur minangka jaminan kanggo ningkatake umur layanan saka liner cangkang pabrik semi-autogenous.
• Proses casting lan proses perawatan panas sampurna kanggo mesthekake yen struktur casting iku kandhel, kang bisa èfèktif nambah urip layanan saka liner Nihan pabrik semi-autogenous.

Nick Sun       [email protected]