TÌM HIỂU CHUYÊN SÂU VỀ QUÁ TRÌNH LUYỆN KIM !

Luyện kim được coi là một quá trình nung nấu kim loại thành hợp kim. Dựa vào các tính chất vật lý của kim loại mà người ta phân ra rất nhiều loại luyện kim. Để đạt dược thành phẩm là hơp kim trong quá trình luyện kim thì người thợ luyện phải trải qua những quy trình nào ? Đó là những quy trình gì ? Hãy cùng tìm hiểu qua bài viết sau đây nhé !

TÌM HIỂU CHUYÊN SÂU VỀ QUÁ TRÌNH LUYỆN KIM !

1. Quá trình luyện kim được diễn ra như thế nào ?

• Luyện kim bao gồm các quá trình sau:

Xử lý quặng (nghiền, tuyển, đóng bánh, vê viên để chuẩn bị tách kim loại khỏi quặng); Quặng được đóng bánh nhằm tăng cường độ bền và có kích thước phù hợp cho quá trình luyện kim trong lò

Tách kim loại ra khỏi quặng và các vật liệu

Làm sạch kim loại (tinh luyện)

Sản xuất kim loại và hợp kim

Sản xuất bột kim loại (sạch) và những loại Cacbit để phục vụ cho các quá trình chế tạo vật liệu tổ hợp (composite) có cơ tính đặc biệt vượt trội so với các kim loại, hợp kim thông thường.

Chế tạo các ferro (hoặc silicomangan..) và hợp kim trung gian phục vụ cho luyện kim.

Đúc là quá trình đông đặc kim loại lỏng trong các loại khuôn (khuôn cát, khuôn kim loại, khuôn đúc liên tục..) một số sản phẩm đúc có thể sử dụng được ngay hoặc tạo ra phôi cho quá trình gia công biến dạng khác (cán, rèn dập...)

Cán là quá trình biến dạng dẻo phôi kim loại giữa 2 trục tròn xoay. Sản phẩm có hình học đơn giản (tròn, vằn, vuông, thoi..) đến phức tạp (đường ray, chữ U I...)

Nhiệt luyện bao gồm Nung nóng, giữ nhiệt và làm nguội. Tùy vào cách nung nóng, cách giữ nhiệt và làm nguội ta có các công đoạn "Tôi" "Ram" Ủ" là những nguyên công chủ đạo của nhiệt luyện. Ngoài ra còn các quá trình "thấm" để đạt được cơ tính bề mặt theo nhu cầu. Hầu hết các sản phẩm gia công cơ khí không thể sử dụng ngay nếu không qua nhiệt luyện.

Gia công hoá nhiệt và cơ nhiệt đối với kim loại;

Tráng phủ bề mặt sản phẩm kim loại để bảo vệ hoặc trang trí và khuếch tán những kim loại và phi kim loại khác và bề mặt sản phẩm.

2. Có bao nhiêu phương pháp luyện kim:

• Có hai kiểu luyện kim: thuỷ luyện kim và hoả luyện kim.

Thủy luyện là quá trình hoàn nguyên kim loại trong môi trường có tác dụng của các chất hóa học hoặc trong môi trường điện phân (thường là điện phân trong môi trường nhiệt độ cao hoặc điện phân nóng chảy).

Hỏa luyện là hoàn nguyên kim loại trong môi trường có chất khử mạnh như C, H2,... Phản ứng hoàn nguyên thường tỏa nhiều nhiệt nên người ta gọi phương pháp hoàn nguyên này là hỏa luyện.

Thủy luyện quá trình thu hồi kim loại sach bằng các phản ứng hoàn nguyện ở nhiệt độ thấp trong dung môi hóa chất nhỏ hơn 100°. Nguyên tắc: dùng các chất, hợp chất tan trong nước để đẩy kim loại sạch ra khỏi chất hợp chất của nó.

Hỏa luyện là quá trình hoàn nguyên kim loại ở nhiệt độ cao (Hỏa). phản ứng hoàn nguyên chủ yếu là nhờ các chất có ái lực hóa học mạnh để tách kim loại ra khỏi hợp chất của nó trong quặng. Từ đó ta thu được kim loại.

• Ví dụ: quá trình hoàn nguyên sắt trong lò cao nhờ: Hoàn nguyên trực tiếp bởi Cacbon rắn nằm trong lò, chủ yếu phản ứng này xảy ra ở trong nồi lò. Phản ứng này không phải là phản ứng chủ đạo trong lò do Cacbon rắng không đủ linh động để có thể hoàn nguyện lượng lớn quặng trong lò.  Hoàn nguyên gián tiếp bởi CO. Than cốc phản ứng khí hóa trong điều kiện thiếp oxy trong lò cao sẽ sản sinh ra CO (còn gọi là khí hoàn nguyên) khí CO di chuyển rất linh động trong lò đi sâu vào lõi của quặng để hoàn nguyên các oxit sắt.

Điện luyện quá trình luyện và tinh luyện kim loại có sử dụng điện phân.

• Điện phân thường là quá trình tinh luyện kim loại sach. Đấy là cách thu hồi kim loại sach đạt đến 99,99% mỗi kim loại có một chế độ điện khác nhau I(cường độ dòng), U(điện áp), T°(nhiệt độ) VD điện phân nhôm sạch từ nhôm kỹ thuật từ nhôm kỹ thuật ta đưa vào lò điện phân muối nóng chảy 3 lớp sẽ thu được nhôm sach 99.99% với chế độ điện như sau
• T°=750-800 (°C) U = 6-8 (v) I = 150.000 (A) (một trăm năm mươi ngàn Ampe)

3. Phân loại luyện kim:

Luyện kim được phân ra hai loại chính: Luyện kim đen và luyện kim màu

Luyện kim đen

Luyện kim đen là sản xuất ra gang và thép (là hợp kim của sắt và các bon). Đây là một trong những ngành quan trọng nhất của công nghiệp nặng, tạo ra nguyên liệu cơ bản cho ngành chế tạo máy móc và gia công kim loại. Hầu như tất cả các ngành kinh tế đều sử dụng các sản phẩm của ngành luyện kim. Kim loại đen chiếm 90% trong tổng khối lượng sản xuất trên thế giới.

• Ngành luyên kim phát triển mạnh vào thế kỉ XIX nở rộ nhất vào sau thế chiến thứ 2 do nhu cầu kiến thiết lại châu Âu cùng với việc phát minh động cơ đốt trong, xây dựng đường sắt, chế tạo xe lửa, tàu thủy và sau này là công cụ, máy nông nghiệp, ô tô,...
• Ngành luyện kim đen cần một lượng lớn nguyên liệu quặng sắt, nhiên liệu than cốc và các chất trợ dung đá vôi. Quy trình sản xuất rất phức tạp.

Luyện kim truyền thống

Luyện gang lò cao

Nguyên liệu:

Sản xuất gang cần chuẩn bị các nguyên liệu như sau: quặng sắt gồm quặng hematit(Fe₂O₃) và manhetit (Fe₃O₄). Ở Việt Nam có nhiều quặng sắt như ở Thái Nguyên, Yên Bái, Hà Tĩnh.... Ngoài ra cần có than cốc, không khí giàu oxy và đá vôi CaCO₃. Tất cả các nguyên liệu được đưa vào lò luyện kim (lò cao). Khi than cốc được đốt cháy sẽ sinh ra cacbon monoxit (CO) nó sẽ hoàn nguyên oxit sắt ở nhiệt độ cao và thu được gang.

Muốn sản xuất ra được 1 tấn gang cần phải sử dụng:

1,7 ~ 1,8 tấn quặng sắt (tuỳ thuộc hàm lượng sắt trong quặng, nếu hàm lượng sắt thấp thì con số này sẽ lớn hơn).

0,6 ~ 0,7 tấn đá vôi làm chất trợ dung giúp tạo xỉ để khử một phần tạp chất và tạo màng che phủ trên bề mặt gang lỏng nhằm giảm khả năng ôxi hóa sắt trong lò. Trong quặng tuy đã làm giàu nhưng vẫn còn đá không quặng. Nếu đá này thuộc loại axit (như silic ôxit) phải dùng đá bazơ (đá vôi) làm chất giúp chảy; còn nếu là đá bazơ (như ôxit canxi) lại phải dùng chất trợ dung là đá axit (cát thạch anh).

 0,6 ~ 0,8 tấn than cốc dùng để làm nhiên liệu vì khả năng sinh nhiệt cao, chịu được sức nặng của phôi liệu, kích thích sự cháy.

Công ty Văn Thái chúng tôi chuyên cung cấp tất cả các loại hợp kim theo yêu cầu của khách hàng để sản xuất khuôn dập, dao tiện với mã hợp kim đa dạng như: YG15C, YG20C, YG25C...

Lựa chọn Văn Thái và các sản phẩm do Văn Thái cung cấp quý khách sẽ vô cùng hài lòng vì chúng tôi có:

• Dịch vụ giao hàng nhanh
• Hậu mãi tốt
• Sản phẩm giá thành hợp lí, chủng loại đa dạng

Hãy nhấc máy lên và gọi ngay cho chúng tôi theo số hotline: 094 124 7183 hoặc email: linhkienvanthai@gmail.com