Codelco приостанавливает расширение шахты Эль-Теньенте из-за пандемии

Государственная компания Codelco в Чили заявила в субботу, что временно приостановит строительство нового уровня на своем флагманском руднике Эль-Теньенте, что, по ее словам, необходимо для борьбы с быстро распространяющейся пандемией коронавируса.

В заявлении Codelco, крупнейшего в мире производителя меди, говорится, что эта мера приведет к общему сокращению персонала на предприятиях Teniente до 4500 человек. Шахта будет продолжать работать с ранее объявленным графиком смены: 14 рабочих дней и 14 выходных для защиты рабочих, говорится в сообщении компании.

«Эта (мера) начала применяться в минувшие выходные», — сказал Коделько, добавив, что этот шаг был направлен на «снижение плотности как нашего собственного, так и контрактного персонала, сокращение перемещений и снижение возможности заражения».

Решение было принято после того, как Федерация медников (FTC), зонтичная группа профсоюзов Codelco, объявила, что контрактный рабочий в Эль-Теньенте умер от covid-19, что стало шестой смертью от болезни на предприятиях компании.

Профсоюзы говорят, что по меньшей мере 2300 работников Codelco заразились вирусом с момента начала вспышки в середине марта.

Вспышка коронавируса застала Codelco в разгар 10-летней инициативы стоимостью 40 миллиардов долларов по модернизации своих стареющих шахт. Проект El Teniente продлит срок службы столетней шахты, расположенной в Андах к югу от столицы Сантьяго.

Профсоюзы и социальные группы усилили давление на Codelco и других горняков, чтобы они усилили защиту рабочих, включая предложение на этой неделе закрыть шахты к северу от Теньенте, в регионе Антофагаста, на две недели.

Генеральный директор Codelco Октавио Аранеда заявил в четверг в интервью местным СМИ, что любой такой шаг будет «катастрофическим» для страны. Он назвал ответ компании на вирусы упреждающим.

Компания заявила, что продолжит планирование и подготовку к расширению Teniente, несмотря на неудачи. Пик строительства ожидается в 2021 и 2022 годах, говорится в сообщении.

В 2019 году компания El Teniente произвела 459 744 тонны меди.

Исследование низколегированной износостойкой стали для молотков-измельчителей

Сталь с высоким содержанием марганца широко используется для литья молотов малого веса (обычно менее 90 кг). Однако для молотка для измельчения металла (обычно вес около 200–500 кг) марганцевая сталь не подходит. Наш литейный цех использует низколегированную сталь для отливки больших молотков-измельчителей.

Выбор элемента материала

Дизайн состава сплава должен полностью учитывать требования к характеристикам сплава. Принцип проектирования заключается в обеспечении достаточной прокаливаемости, высокой твердости и ударной вязкости. Внутреннее напряжение бейнита обычно ниже, чем у мартенсита, а износостойкость бейнита лучше, чем у мартенсита при той же твердости. Состав легированной стали следующий:

Углеродный элемент.  Углерод является ключевым элементом, влияющим на микроструктуру и свойства низко- и среднелегированной износостойкой стали. Различное содержание углерода может привести к разным соотношениям между твердостью и ударной вязкостью. Сплав с низким содержанием углерода имеет более высокую ударную вязкость, но более низкую твердость, сплав с высоким содержанием углерода имеет высокую твердость, но недостаточную ударную вязкость, в то время как сплав со средним содержанием углерода имеет высокую твердость и хорошую ударную вязкость. Чтобы получить высокую ударную вязкость, чтобы соответствовать условиям эксплуатации больших и толстых износостойких деталей с большой силой удара, диапазон низкоуглеродистой стали составляет 0,2 ~ 0,3%.

Си элемент.  Si в основном играет роль упрочнения стали в растворе, но слишком высокое содержание Si увеличивает хрупкость стали, поэтому его содержание составляет 0,2 ~ 0,4%.

Элемент Mn.  Китай богат марганцевыми ресурсами и имеет низкую цену, поэтому он стал основным добавочным элементом низколегированной износостойкой стали. С одной стороны, марганец в стали играет роль упрочняющего раствора для повышения прочности и твердости стали, а с другой стороны, улучшает прокаливаемость стали. Однако избыток марганца увеличивает объем остаточного аустенита, поэтому содержание марганца определяют на уровне 1,0-2,0%.

Кр Элемент.  Cr играет ведущую роль в низколегированных износостойких литейных сталях. Cr может быть частично растворен в аустените, чтобы укрепить матрицу без снижения ударной вязкости, отсрочить превращение переохлажденного аустенита и повысить прокаливаемость стали, особенно при правильном сочетании с марганцем и кремнием прокаливаемость может быть значительно улучшена. Cr имеет более высокую стойкость к отпуску и может сделать свойства толстого торца однородными. поэтому содержание Cr определено равным 1,5-2,0%.

Элемент Мо.  Молибден может эффективно улучшать микроструктуру литого металла, улучшать однородность поперечного сечения, предотвращать возникновение отпускной хрупкости, улучшать стабильность при отпуске и ударную вязкость стали. Результаты показывают, что прокаливаемость стали значительно улучшается, а прочность и твердость стали могут быть улучшены. Однако из-за высокой цены количество добавляемого Мо регулируется в пределах 0,1-0,3% в зависимости от размера и толщины стенок деталей.

Элемент Ni.  Ni является основным легирующим элементом для формирования и стабилизации аустенита. Добавление определенного количества никеля может улучшить прокаливаемость и заставить микроструктуру сохранять небольшое количество остаточного аустенита при комнатной температуре для повышения ее ударной вязкости. Но цена никеля очень высока, а содержание добавляемого никеля составляет 0,1-0,3%.

Элемент Cu.  Cu не образует карбидов и существует в матрице в виде твердого раствора, что может повысить ударную вязкость стали. Кроме того, Cu оказывает действие, аналогичное Ni, что может улучшить прокаливаемость и электродный потенциал матрицы, а также повысить коррозионную стойкость стали. Это особенно важно для износостойких деталей, работающих в условиях мокрого шлифования. Добавка Cu в износостойкую сталь составляет 0,8-1,00%.

Элемент трассировки.  Введение микроэлементов в низколегированную износостойкую сталь является одним из наиболее эффективных методов улучшения ее свойств. Он может улучшать микроструктуру литого металла, очищать границы зерен, улучшать морфологию и распределение карбидов и включений, а также поддерживать достаточную ударную вязкость низколегированной износостойкой стали.

Элемент СП.  Это вредные элементы, которые легко образуют зернограничные включения в стали, повышают хрупкость стали и увеличивают склонность отливок к растрескиванию при литье и термической обработке. Следовательно, P и s должны быть менее 0,04%.

Итак, химический состав легированной износостойкой стали приведен в следующей таблице:

Процесс плавки

Сырье плавили в индукционной печи средней частоты мощностью 1 Тл. Сплав готовили из стального лома, чугуна, низкоуглеродистого феррохрома, ферромарганца, ферромолибдена, электролитического никеля и редкоземельного сплава. После плавки перед печью отбирают пробы для химического анализа, и по результатам анализа добавляют сплав. Когда состав и температура соответствуют требованиям выпуска, вводят алюминий для раскисления; в процессе выпуска для модификации добавляются редкоземельные элементы Ti и V.

Заливка и литье

Литье в песчаные формы используется в процессе формования. После выгрузки расплавленной стали из печи ее помещают в ковш. Когда температура падает до 1 450 ℃, начинается заливка. Чтобы расплавленная сталь быстро заполнила песчаную форму, следует использовать более крупную литниковую систему (на 20% больше, чем у обычной углеродистой стали). Чтобы улучшить время подачи и способность подачи стояка, холодное железо используется для соответствия стояку, а метод внешнего нагрева используется для получения плотной литой структуры. Размер разливочного большого молотка-измельчителя составляет 700 мм * 400 мм * 120 мм, а вес одной детали - 250 кг. После очистки отливки проводят высокотемпературный отжиг, а затем вырезают литник и стояк.

Термическая обработка

Применяется процесс термообработки закалкой и отпуском. Чтобы предотвратить закалочную трещину в установочном отверстии, применяется местный метод закалки. Для нагрева отливки использовалась камерная печь сопротивления, температура аустенизации (900 ± 10 ℃) и время выдержки 5 часов. Скорость охлаждения специальной закалки жидкого стекла находится между водой и маслом. Очень полезно предотвратить закалочную трещину и закалочную деформацию, а закалочная среда имеет низкую стоимость, хорошую безопасность и практичность. После закалки применяют процесс низкотемпературного отпуска, температура отпуска составляет (230 ± 10) ℃, а время выдержки составляет 6 часов.

Контроль качества

Основные критические точки стали измеряли оптическим дилатометром дт1000, а кривую изотермического превращения переохлажденного аустенита измеряли металлографическим методом твердости.

Кривая ТТТ легированной стали

Из кривой кривой ТТТ мы можем узнать:

1. Между кривыми превращения высокотемпературного феррита, перлита и среднетемпературного бейнита имеются очевидные области залива. С-кривая перлитного превращения отделена от бейнитного превращения, демонстрируя закономерность появления самостоятельной С-кривой, относящейся к типу двух «носиков», а бейнитная область ближе к S-кривой. Поскольку сталь содержит карбидообразующие элементы Cr, Mo и т. д., эти элементы растворяются в аустените при нагреве, что может задержать разложение переохлажденного аустенита и снизить скорость его разложения. В то же время они влияют и на температуру распада переохлажденного аустенита. Cr и Mo заставляют зону перлитного превращения двигаться к более высокой температуре и снижают температуру бейнитного превращения. Таким образом, кривая превращения перлита и бейнита разделяется на кривой ТТТ, а в середине появляется метастабильная зона переохлажденного аустенита, что составляет около 500-600 ℃.
2. Температура кончика носа стали составляет около 650 ℃, диапазон температур ферритного перехода составляет 625-750 ℃, диапазон температур перлитного превращения составляет 600-700 ℃, а диапазон температур бейнитного превращения составляет 350-500 ℃.
3. В области высокотемпературного превращения самое раннее время выделения феррита составляет 612 с, самый короткий инкубационный период перлита — 7 270 с, степень превращения перлита достигает 50 % при 22 860 с; инкубационный период бейнитного превращения составляет около 20 с при 400 ℃, а мартенситное превращение происходит при температуре ниже 340 ℃. Видно, что сталь имеет хорошую прокаливаемость.

Механические свойства

Образцы были взяты из испытательного большого корпуса молотка-измельчителя, и образец полосы размером 10 мм * 10 мм * 20 мм был разрезан проволокой снаружи внутрь, и твердость была измерена от поверхности к центру. Место отбора проб показано на рис. 2. №1 и №2 берутся из корпуса молотка-измельчителя, а №3 берутся из установочного отверстия. Результаты измерения твердости представлены в таблице 2.

Изображение молотка для измельчения

Из таблицы 2 видно, что твердость HRC корпуса молотка (№1) выше 48,8, а твердость монтажного отверстия (№3) относительно ниже. Корпус молотка является основной рабочей частью. Высокая твердость корпуса молотка обеспечивает высокую износостойкость; низкая твердость монтажного отверстия может обеспечить высокую ударную вязкость. Таким образом, удовлетворяются различные требования к производительности различных частей. Из одного образца можно обнаружить, что твердость поверхности обычно выше, чем твердость сердцевины, а диапазон колебаний твердости не очень велик.

Данные ударной вязкости, предела прочности и относительного удлинения приведены в табл. 3. Из табл. 3 видно, что ударная вязкость П-образного образца молота по Шарпи выше 40 Дж/см2, а наибольшая ударная вязкость монтажное отверстие – 58,58 Дж/см*см; относительное удлинение перехваченных образцов составляет более 6,6%, а предел прочности более 1360 МПа. Ударная вязкость стали выше, чем у обычной низколегированной стали (20-40 Дж/см2). Вообще говоря, чем выше твердость, тем меньше вязкость. Из приведенных выше экспериментальных результатов видно, что это правило в основном ему соответствует.

Металлографическая структура

Микроструктура. Из сломанного конца ударного образца вырезали небольшой образец, а затем путем шлифовки, предварительной шлифовки и полировки готовили металлографический образец. Распределение включений наблюдали в условиях отсутствия эрозии, а структуру матрицы – после эрозии 4%-ным азотнокислым спиртом. На рис. 3 показаны несколько типичных конструкций измельчающих молотков из сплава.

Рис. 3 Микроструктуры молотка для измельчения Рис. 3А показывает морфологию и распределение включений в стали. Видно, что количество и размеры включений относительно небольшие, без усадочной полости, усадочной пористости и пористости. Из рисунков 3b, C, D и E видно, что как приповерхностное, так и близкое к центру положение

Результаты показывают, что закаленная структура получается от поверхности к центру, и достигается достаточная прокаливаемость. Микроструктура вблизи центра более грубая, чем на поверхности, потому что ядро ​​​​является конечным местом затвердевания, скорость охлаждения низкая, а зерна легко растут.

Матрица на рис. 3б и В представляет собой реечный мартенсит с равномерным распределением. Решетка на рис. 3b относительно мала, а рейка на рис. 3C относительно толстая, и некоторые из них расположены под углом 120°. Результаты показывают, что увеличение мартенсита после закалки при 900 ℃ в основном связано с тем, что размер зерна стали быстро увеличивается после закалки при 900 ℃. На рис. 3D и e показаны мелкозернистый мартенсит и нижний бейнит с небольшим количеством мелкого и зернистого феррита. Белая область представляет собой закаленный мартенсит, который относительно устойчив к коррозии, чем бейнит, поэтому цвет светлее; черная игольчатая структура – ​​нижний бейнит; черное пятно - вкрапления.

Поскольку установочное отверстие измельчителя охлаждается воздухом, а температура закалки низкая, феррит не может полностью раствориться в матрице. Поэтому небольшое количество феррита остается в мартенситной матрице в виде мелких кусочков и частиц, что приводит к снижению твердости.

Результаты

После литья мы отправили нашему клиенту два комплекта измельчителей, один комплект измельчителей из легированной износостойкой стали, один комплект измельчителей из марганцовистой стали. Основываясь на отзывах клиентов, срок службы молотков для измельчения из износостойкой стали в 1,6 раза больше, чем у молотков для измельчения из марганца.

@Nick Sun      [email protected]