Поука што треба да се научи од трговската војна меѓу САД и Кина и заклучувањата предизвикани од коронавирус, кои предизвикуваат хаос на пазарите и силно ги погодуваат изгледите за рударско производство - е дека Северна Америка треба да воспостави поцврсти домашни синџири на снабдување.

САД одговорија на кризата „Ковид-19“ со затворање на границите, а компаниите одговорија со ограничување на производството, бидејќи операциите во рудниците ширум светот беа запрени.

Исклучувањето на производните погони во Кина кои потенцијално би можеле да го прекинат увозот на ретки земји во САД го осветлија фактот дека нацијата се потпира на Кина за своите потреби за ретки земји.

Американската влада ги засили напорите да обезбеди снабдување со критични минерали надвор од Кина. Како дел од тие иницијативи, неодамна потпиша меморандум за разбирање со Гренланд за спроведување на хипер-спектрално истражување за мапирање на геологијата на земјата.

Побарувачката за магнети за ретки земји е главно поттикната од електрични возила, генератори на ветер, медицински уреди, паметни телефони и апликации за воздушна и одбрана.

Пазарот на магнети за ретки земји од 14 милијарди долари годишно е над 60% контролиран од Кина, која, во рамките на „Произведено во Кина 2025 година“, сè повеќе користи магнети за ретки земји во готови и полупроизводи, наспроти извозот на магнети, велат од САД. Ретка Земја, партнер за финансирање и развој на проектот Round Top за тешки ретки земји и критични минерали во Западен Тексас, и извори од индустријата проценуваат дека пазарот на магнети за ретки земји ќе се удвои до 2027 година.

USA Rare Earth, исто така, ја купува опремата неопходна за изградба на единствениот капацитет за производство на магнети за ретки земји во Америка.

Единствениот активен рудник за ретки земји во САД е Mountain Pass во Калифорнија. По период на молец, повторно е во производство - но сега е во сопственост на MP Materials, која речиси една десетина е во сопственост на кинески инвеститор.

Кога Геолошкиот институт на САД го прави својот годишен извештај за производството на минерали - САД технички произведуваат нула оксиди од ретки земји, бидејќи она што излегува од планинскиот премин се испраќа во Кина, изјави Ден МекГроарти, член на советодавниот одбор на САД за ретки земји, за MINING.COM .

Изградба на резерви на критични минерали

МекГроарти рече дека во 2014 година, администрацијата на Обама назначила две ретки земји, тербиум и диспрозиум, да бидат на списокот на ретки земји за стекнување во залихите на националната одбрана.

„Тоа беше во момент кога немаше производство на тербиум и диспрозиум во САД. Тоа се двете најголеми, по волумен, ретки земји што ги имаме на Кружниот врв. Во тој поглед, има многу силна усогласеност“, рече МекГроарти.

„Одлуката што претседателот ја донесе минатото лето, според Законот за одбранбено производство (ДПА)...да го назначи целиот синџир на снабдување за ретки земји како „суштински за националната одбрана“ под ДПА, тоа е она што го дозволува финансирањето во просторот за ретките земји. – и доаѓа уште“, рече тој.

„Добивме многу уникатен депозит во повеќе аспекти - имаме 16 од 17 ретки земјини, со многу од категориите на ретки земји кои зборуваат за голем број одбранбени апликации и производство. Тоа е веројатно најголемото наоѓалиште на тешки ретки земји во светот надвор од Кина“, рече Пини Алтхаус, извршен директор на USA Rare Earth.

„Имаме значителна количина на литиум, ќе бидеме втор по големина американски производител до 2023 година, така што имаме многу разновиден проект… со голема инфраструктура.

USA Rare Earth предвидува 130 години плус рудниот век на проектот, но економијата на PEA е фокусирана на првите 20 години.

Алтхаус рече дека тие се способни да го истекуваат наоѓалиштето, што е ретко за повеќето наоѓалишта на ретки земји.

„Помеѓу нашиот капекс и нискиот опекс - ние сме во состојба да се натпреваруваме со Кина по цени“, рече Алтхаус.

USA Rare Earth објави во декември 2019 година дека отвораат пилот постројка во Wheat Ridge, Колорадо со цел целосно одвојување и прочистување на ретките земји и други технолошки метали и критични минерали, исцедени од рудата од проектот Round Top.

Пилот-фабриката во Колорадо ќе биде првиот капацитет за преработка надвор од Кина со можност за одвојување на целата палета на ретки земји - светла, средни и тешки.

Алтхаус рече дека фабриката ќе биде преместена во Тексас, каде што ќе започнат со изградба на рудникот.

Фабриката Wheat Ridge е второто парче од 100% синџирот на снабдување со ретки земјини оксиди со седиште во САД, кој се потпира на суровина од Round Top.

Изградбата на објектот во Колорадо е завршена и се планира да се отвори следната недела, рече Алтхаус.

На почетокот на април, компанијата објави дека купила опрема за производство на постојан магнет неодимиумски железен бор (NdFeB) која порано била во сопственост и управувана во Северна Каролина од Hitachi Metals America.

USA Rare Earth ќе ја складира опремата во очекување на одлука за тоа каде да се лоцира новата операција на магнет, при што приоритет е добар пристап до проектот Round Top.

Војската на САД е меѓу можните инвеститори - а Round Top е дел од молбите.

Имаше две барања кои излегоа од Министерството за одбрана (ДОД). Првиот беше затворен кон крајот на 2019 година околу обработка и чека одговор. На 2 март имаше уште едно барање околу лесните ретки земји.

Заоблениот врв е дел од грант од ДОД, бидејќи ДОД ги избира ретките земји што сака да се обработат и прочистат.

USA Rare Earth во март го објави назначувањето на пензионираниот армиски генерал Пол Џеј Керн во одборот на директори.

Генералот Керн е член на Одборот за наука за одбрана, основан со федерален закон во 1956 година за да обезбеди независни совети и препораки за научни, технички, производствени, процеси и политики на набавки и други прашања од интерес на Министерството за одбрана.

САД Ретка Земја има за цел да има заоблен врв во производство во рок од 30 месеци, но МекГроарти рече дека ако можат да ја забрзаат временската линија - ќе го направат тоа.

„Одлуката што претседателот ја донесе минатото лето, според Законот за одбранбено производство (DPA) ... да назначи цел синџир на снабдување за ретки земји како итен материјал во рамките на DPA, тоа е она што дозволува финансирање во просторот за ретките земји - и постои доаѓа уште“.

„Ќе има значително влијание врз економијата. Зборуваме за влијание од 500 милијарди до 1 трилион долари, во [од аспект на] создавање работни места и производство... сè за секторот на електрични возила“, рече Алтхаус.

„Од практична гледна точка, една од причините зошто многу компании заминаа на офшор, трошоците за работна сила настрана, суровините и капацитетите за преработка се во Кина“, рече Алтхаус. „Тоа е прашање на националната безбедност, тоа е економско прашање, производствен проблем, неговото отворање работни места, а САД ... се обидуваат да го вратат тоа дома“.

Автогена мелница е нов тип на опрема за мелење со функции и за дробење и за мелење. Го користи самиот материјал за мелење како медиум, преку взаемното влијание и ефектот на мелење за да се постигне мелење. Полуавтогената мелница треба да додаде мал број челични топки во автогената мелница, нејзиниот капацитет за обработка може да се зголеми за 10% - 30%, потрошувачката на енергија по единица производ може да се намали за 10% - 20%, но Абењето на лагер е релативно зголемено за 15%, а финоста на производот е погруба. Како клучен дел од полуавтогената мелница, облогите на обвивката на телото на цилиндерот се сериозно оштетени поради ударот на челичната топка подигната од гредата за подигнување на облогата на другиот крај за време на работата на мелницата SAG.

Во 2009 година, две нови полуавтогени мелници со дијаметар од 7,53 × 4,27 беа изградени во Panzhihua Iron and Steel Co., Ltd., со годишен проектен капацитет од 2 милиони тони/сет. Во 2011 година, беше изградена нова полуавтогена мелница со дијаметар од 9,15 × 5,03 во концентраторот Баима на Panzhihua Iron and Steel Co., Ltd., со годишен дизајн капацитет од 5 милиони тони. Од пробната работа на полуавтогена мелница со дијаметар од 9,15 × 5,03, облогите на школка и решетката на мелницата често се кршат, а стапката на работа е само 55%, што сериозно влијае на производството и ефикасноста.

Полуавтогена мелница од 9,15 m во рудникот Баима на Panzhihua Iron and Steel Group ја користеше облогата на цилиндрите произведени од многу производители. Најдолгиот работен век е помал од 3 месеци, а најкраткиот е само една недела, што доведува до ниска ефикасност на полуавтогената мелница и значително зголемени трошоци за производство. H&G Machinery Co.; Ltd  влезе длабоко во локацијата на полуавтогена мелница од 9,15 m за континуирано истражување и тестирање. Преку оптимизација на материјалот за леење, процесот на лиење и процесот на термичка обработка, работниот век на облогите на школки произведени во рудникот Баима надмина 4 месеци, а ефектот е очигледен.

Причина за анализа на краток век на облоги на школки од мелница SAG

Параметрите и структурата на φ 9,15 × 5,03 полуавтогена мелница во концентраторот Баима. Табела 1 е табела со параметри:

Анализа на неуспех на старите облоги на школки од мелница SAG

Од пуштањето во употреба на полуавтогена мелница φ 9,15 × 5,03 во концентраторот Baima, стапката на работа е само околу 55% ​​поради неправилно оштетување и замена на облогите на мелницата, што сериозно влијае на економските придобивки. Главниот начин на откажување на обвивката на обвивката е прикажан на сл. 1 (а). Според истрагата на самото место, облогите на школката на мелницата SAG и решетката плоча се главните неуспешни делови, кои се во согласност со ситуацијата на Сл. 2 (б). Ние исклучуваме други фактори, само од самата анализа на лагер, главните проблеми се како што следува:

1. Поради неправилен избор на материјал, облогата на цилиндерот се деформира во процесот на употреба, што резултира со меѓусебно истиснување на облогата, што резултира со фрактура и отпад;

2. Како клучен дел од облогата на цилиндерот, поради недостаток на отпорност на абење, кога дебелината на облогата е околу 30 mm, вкупната цврстина на лиењето се намалува, а ударот на челичната топка не може да се одолее, што резултира со фрактура и гребење;

3. Дефектите во квалитетот на лиење, како што се нечистотиите во стопениот челик, високата содржина на гас и некомпактна структура, ја намалуваат цврстината и цврстината на одлеаноците.

Нов дизајн на материјали на облоги на школки од мелница SAG

Принципот на избор на хемиски состав е механичките својства на обвивката и решетката да ги исполнуваат следните барања:

1) Висока отпорност на абење. Абењето на облогата на обвивката и решетката е главниот фактор што доведува до намалување на работниот век на облогата на школка, а отпорноста на абење го претставува работниот век на обвивката и решетката.

2) Висока цврстина на удар. Цврстината на удар е карактеристика што може да ја врати првобитната состојба откако веднаш ќе поднесе одредена надворешна сила. Така што облогата на школка и решетката нема да пукаат при ударот на челичната топка.

Хемиски состав

1) Содржината на јаглерод и C се контролира помеѓу 0,4% и 0,6% при различни услови на абење, особено оптоварувањето на ударот;

2) Резултатите покажуваат дека содржината на Si и Si го зајакнува феритот, го зголемува односот на принос, ја намалува цврстината и пластичноста и има тенденција на зголемување на кршливоста на темпераментот, а содржината е контролирана помеѓу 0,2-0,45%;

3) Содржината на Mn, елементот Mn главно ја игра улогата на зајакнување на растворот, подобрување на силата, цврстината и отпорноста на абење, зголемување на кршливоста на темпераментот и структурата на грубост, а содржината се контролира помеѓу 0,8-2,0%;

4) Содржината на хром, елементот Cr, важен елемент на челик отпорен на абење, има големо зајакнување на челикот и може да ја подобри јачината, цврстината и отпорноста на абење на челикот, а содржината е контролирана помеѓу 1,4-3,0%;

5) Содржината на Mo, елементот Mo е еден од главните елементи на челик отпорен на абење, зајакнување на феритот, рафинирање на зрното, намалување или елиминирање на кршливоста на темпераментот, подобрување на јачината и цврстината на челикот, содржината се контролира помеѓу 0,4-1,0%;

6) Содржината на Ni е контролирана во рамките на 0,9-2,0%,

7) Кога содржината на ванадиум е мала, големината на зрното се рафинира и цврстината се подобрува. Содржината на ванадиум може да се контролира во рамките на 0,03-0,08%;

8) Резултатите покажуваат дека ефектот на деоксидација и рафинирање на зрната на титаниумот се очигледни, а содржината е контролирана помеѓу 0,03% и 0,08%;

9) Може да го прочисти стопениот челик, да ја рафинира микроструктурата, да ја намали содржината на гас и други штетни елементи во челикот. Јачината, пластичноста и отпорноста на замор на високиот челик може да се контролираат во рамките на 0,04-0,08%;

10) Содржината на P и s треба да се контролира под 0,03%.

Така, хемискиот состав на облогите на школки за мелница со новиот дизајн SAG се:

Технологија на лиење

Клучни точки на технологијата на лиење

1. Јаглерод диоксид натриум силикат самозацврстувачки песок се користи за строго контролирање на содржината на влага во песокот за обликување;
2. Ќе се користи премаз од чист циркон во прав на база на алкохол, а не треба да се користат производи со поминат рок;
3. Користејќи пена за да се направи целиот цврст примерок, секое филе за леење мора да се извади на телото, за што е потребна прецизна големина и разумна структура;
4. Во процесот на лиење, деформацијата треба строго да се контролира, а операторот рамномерно да става песок, а калапот за песок да биде доволно компактен и рамномерен, а притоа да се избегнува деформација на вистинската мостра;
5. Во процесот на модификација на мувлата, големината треба строго да се провери за да се обезбеди димензионална точност на песочната мувла;
6. Калапот за песок мора да се исуши пред да се затвори кутијата;
7. Проверете ја големината на секое јадро за да избегнете нерамна дебелина на ѕидот.

Процес на лиење

Температурата на истурање е главниот фактор што влијае на внатрешната структура на одлеаноците. Ако температурата на истурање е премногу висока, прегреаната топлина на стопениот челик е голема, леењето е лесно да се произведе порозност на собирање и груба структура; ако температурата на истурање е премногу ниска, прегреаната топлина на течниот челик е мала, а истурањето не е доволно. Температурата на истурање се контролира помеѓу 1510 ℃ и 1520 ℃, што може да обезбеди добра микроструктура и целосно полнење. Соодветната брзина на истурање е клучот за компактната структура и нема шуплина за собирање во подигачот. Кога брзината на истурање е блиску до положбата на цевката за вода за ладење, треба да се следи принципот „прво бавно, потоа брзо, а потоа бавно“. Тоа е да почне полека да се истура. Кога растопениот челик влегува во телото за лиење, брзината на истурање се зголемува за да се направи растопениот челик брзо да се издигне до подигачот, а потоа истурањето е бавно. Кога растопениот челик влегува во 2/3 од висината на подигачот, кревачот се користи за да се надополни истурањето до крајот на истурањето.

Термичка обработка

Правилното легирање на структурните челици со среден и нискојаглерод може значително да ја одложи трансформацијата на перлитот и да ја нагласи трансформацијата на баинитот, така што структурата со доминација на баинит може да се добие во голем опсег на континуирана стапка на ладење по устенитизирањето, што се нарекува баинитски челик. Баинитниот челик може да добие повисоки сеопфатни својства со помала стапка на ладење, со што се поедноставува процесот на термичка обработка и се намалува деформацијата.

Изотермичен третман

Големо достигнување во областа на металургијата на железо и челик е да се добијат материјали од баинит челик со изотермална обработка, што е една од насоките за развој на супер челик и нано челични материјали. Сепак, процесот и опремата за усмерување се сложени, потрошувачката на енергија е голема, цената на производот е висока, гаснењето средно загадување на животната средина, долгиот производствен циклус и така натаму

Третман со воздушно ладење

За да се надминат недостатоците на изотермичното третирање, со воздушно ладење по лиењето се подготвуваше еден вид баинитен челик. Меѓутоа, за да се добие повеќе баинит, мора да се додадат бакар, молибден, никел и други скапоцени легури, кои не само што имаат висока цена, туку имаат и слаба цврстина.

Контролиран третман за ладење

Контролираното ладење првично беше концепт во процесот на челично контролирано тркалање. Во последниве години, тој се разви во ефикасен и штедлив метод на термичка обработка. При термичка обработка може да се добие дизајнираната микроструктура и да се подобрат својствата на челикот со контролирано ладење. Истражувањето за контролирано тркалање и ладење на челик покажува дека контролираното ладење може да го промовира формирањето на силен и цврст баинит со низок јаглерод кога хемискиот состав на челикот е соодветен. Најчесто користените методи на контролирано ладење вклучуваат ладење со млаз под притисок, ламинарно ладење, ладење со водена завеса, ладење со атомизација, ладење со прскање, турбулентно ладење на плочи, ладење со прскање со вода-воздух и директно гаснење, итн. Најчесто се користат 8 видови контролни методи за ладење .

Метод на обработка на термичка обработка

Според статусот на опремата на компанијата и реалните услови, ние прифаќаме метод на континуирана термичка обработка со ладење. Специфичниот процес е да се зголеми температурата на греењето за AC3 + (50~100) степени според одредена стапка на загревање и да се забрза ладењето со користење на уредот за ладење со прскање вода-воздух развиен од нашата компанија, така што материјалот се лади со воздух и самостврднат. Може да добие целосна и хомогена структура на баинит, да постигне одлични перформанси, очигледно супериорни во однос на истите производи и да ги елиминира вторите типови на кршливост на темпераментот.

Резултатите

• Металографска структура: 6,5 одделение Големина на зрно
• HRC 45-50
• Облогата на лушпата на големата полуавтогена мелница произведена од нашата компанија се користи скоро 3,5 години на полуавтогена мелница Φ 9,15 m во рудникот Баима на Panzhihua Iron and Steel Group Co., Ltd. работниот век е повеќе од 4 месеци, а најдолгиот работен век е 7 месеци. Со зголемување на работниот век, цената на единицата за мелење е значително намалена, фреквенцијата на замена на облогата е значително намалена, ефикасноста на производството е значително подобрена и користа е очигледна.
• Изборот на материјалот е клучот за подобрување на работниот век на облогите на мелницата на големата полуавтогена мелница, а легирањето на челични сорти е ефикасен начин за подобрување на отпорноста на абење.
• Структурата на баинитот со висока јачина и висока цврстина е гаранција за подобрување на работниот век на облогата на обвивката на полуавтогената мелница.
• Процесот на леење и процесот на термичка обработка се совршени за да се осигура дека структурата на лиење е густа, што може ефективно да го подобри работниот век на полуавтогената обвивка на мелницата.

Nick Sun       [email protected]