ЦНЗ-д ачааллах

Домен зуух

Металлургийн үйлдвэрлэлийн түүхий эд

Төмөрлөгийн үйлдвэрлэлийн үндсэн түүхий эд нь хүдэр бөгөөд хүдэр нь тухайн үеийн техник, технологийн түвшинд олборлох үйл ажиллагаа явуулах боломжтой, ашигтай байх ашигт малтмалын зохих агуулгатай уулын чулуулгийг хэлнэ.

Дэлхийн царцдасын 16 км хүртэлх гүнд ойролцоогоор  дараах найман элемент үндсэн хэсгийг эзэлж байдаг. Үүнд: хүчилтөрөгч 46,59%, цахиур 27,72%, хөнгөнцагаан 8,13%, төмөр 5,01%, кальций 3,63%, натрий 2,85%, калий 2,60%, магний 2,09%

Өнгөт төмөрлөгтийн эзлэх агуулга: зэс 0,01%, никель 0,01%, хартугалга 0,0016%, цагаантугалга 0,004%, цайр 0,005%, алт 0,0000005% байна.

Эрдэс гэдэг нь хүдэр болон уулын чулуулгуудын хоорондын химийн бүтэц, физик шинж чанаруудаараа ялгагдах хэсгийг хэлнэ. Хүдэр нь эрдсүүдийг цогц байдлаар агуулж байдаг. Метал агуулагч эрдсүүдийг хүдрийн гэх бөгөөд бусдыг нь хоосон чулуулаг гэнэ. Хүдэр нь нэг болон хэд хэдэн элементүүдийн бөөгнөрлийг үүсгэдэг. Металуудын бөөгнөрөл үүсгэх шинж чанар нь харилцан адилгүй байх бөгөөд зарим элементүүд хүдрийн ордыг үүсгэж чаддаггүй. Тэдгээрийг тархмал метал гэж нэрлэнэ. Металлургийн үйлдвэрлэлийн гол зорилт нь хүдрээс түүнд агуулагдаж байгаа ашигт малтмалыг аль болохоор бүгдийг нь олборлож авах явдал юм. Хүдрийн эрдсүүдийн найрлагаас хамаарч хүхэржсэн, цуллаг, исэлдсэн гэх ба исэлдсэн хүдэрт зөвхөн ислүүдийг бус хүчилтөрөгч агуулсан эрдсүүдийг ч хамааруулж үздэг.

Тухайлбал: силикатууд, карбонатууд гэх мэт 

Металургийн түлш

Кокс, мазут, байгалийн хий, домен зуухны ба коксын үйлдвэрлэлд үүсэх хий зэрэг металургийн үндсэн түлшүүд байдаг.

Кокс

Ширэм хайлуулан гаргах домен зуух, цутгах хэсгийн ширмийг хайлуулах зуух-вагранкад гол түлш болдог. Битүү агаар орохгүй тусгай зууханд нунтагласан чулуун нүүрсийг хийж, 950-110°С температурт 15-18 цагийн туршид хайрахад дэгдэмхий бодисууд дэгдэн ялгарснаас сэвсийж үлдсэн хатуу үлдэгдлийг кокс гэнэ.

Кокс дунджаар 82-90% С, 0.5-2% S, 0.2% P, 1% дэгдэмхий бодис, 10-15%  үнс, 5%  чийг агуулагдах 6500-7500 ккал/кг дулаан ялгаруулах чадвартай.

Мазут

Ган хайлуулан гаргах мартен зуухны ба цувих хэсгийн халаах зуухыг галлахад мазутыг өргөн хэрэглэнэ. Нефтийг нэрж бензин, керосин зэрэг хөнгөн хэсгүүдэд ялгаруулан авсны дараах шингэн үлдэгдлийг мазут гэнэ. Мазут нь 80-87% C, 12-14% H₂, 1% O₂ + N₂-оос бүрдэх бөгөөд 8500-10500 ккал/кг дулаан ялгаруулна. Шатахдаа үнс үүсгэдэггүй, шаталтыг хялбар тохируулах давуу талтай.

Байгалийн хий

Их илчтэй хямд түлш юм. 92-95% CH₄ –метан, 0.3% CO₂; 1% N; 1% H₂; 3% C_mH_n агуулдаг. Нунтагласан кварцаар тоосго бэлтгэж мартен, цахилгаан ба бусад төрөл бүрийн зуухны хана, ёроол, дээвэр хийх бөгөөд тэд нь 1550°С-аас эхлэн зөөлөрч, 1690-1730°С-т хайлдаг. 8000 ккал/кг-ээс багагүй дулаан ялгаруулдаг.

Мөн коксжуулалтын хий, домен зуухны хий зэргийг ашигладаг.

Галд тэсвэрлэх материал

            Металургид галд тэсвэрлэх материалыг ашиглагдах чадвараар нь ердийн /1580-1750°С/, өндөр /1750-2000°С/, гоц тэсвэртэй /2000°С-ээс илүү/ гэж ангилна. Ажлын нөхцөлөөс шалтгаалан халаахад механик бат бэх чанараа алдахгүй, шингэн метал, шаар, хийн химийн үйлчилгээг сайн эсэргүүцдэг, тэлэлт багатай, сэвсгэр байх зэрэг шаардлага галд тэсвэрлэх материалд тавигдана. Галд тэсвэрлэх материалын тоосгоор хана, дээврийг өрөх, нунтгаар нь зуухны ёроол, налуу гадаргууг шавах, мөн түүнчлэн төвөгтэй хийц бүхий хоолой, аяга мэтийг доторлоход хэрэглэдэг.

Галд тэсвэрлэх материалыг химийн шинж чанараар нь хүчиллэг, суурилаг, саармаг гэж ангилна. Галд тэсвэрлэх хүчиллаг материалд 93-100% SiO₂  агуулсан өөхөн чулуу буюу кварцын элс орно. Нунтагласан кварцаар тоосго бэлтгэж мартен, цахилгаан ба бусад төрөл бүрийн зуухны хана, ёроол, дээвэр хийх бөгөөд тэд нь 1550°С-аас эхлэн зөөлөрч, 1690-1730°С-т хайлдаг. Галд тэсвэрлэх суурилаг материалд доломит, шатаасан буюу хайлуулсан магнезит хамаарна. MgCO₃,CaCO₃ –уулын чулуулгыг доломит гэнэ.

Галд тэсвэрлэх саармаг материалд каолинит Al₂O₃, Cr₂O₃- хромит зэрэг нь орно.

Ширмийн үйлдвэрлэл

Домен үйлдвэрлэл

Домен зууханд ердийн чанартай ширэм үйлдвэрлэхэд төмрийн ба манганы хүдэр, идэвхжүүлэх нэмэлт/флюс/, идэвхжүүлэх хольцтой төмрийн хүдэр/агломерат/, хүдрийн бөмбөлөг, түлш/кокс/ зэргээс бүрдсэн үйцийг ашиглана. Үйц материалын /бутлах, ангилах, баяжуулах, ширхгийг томруулах зэрэг/ бэлтгэл ажлаас эцсийн эцэст хайлуулан гаргасан ширмийн чанар шалтгаалдаг.

1. Төмрийн, манганы хүдэр

Төмрийн хүдэр нь хүдрийн минерал, хоосон чулуулаг, хольцуудаас бүрдэнэ. Төмрийн байгалийн нэгдэл/ихэвчлэн исэл/-ийг хүдрийн минерал гэнэ. Домен зуухны үйлдвэрлэлд хүдрийн доторх төмрийн 98-99% нь ширмийн бүрэлдэхүүнд шилждэг. Хоосон чулуулаг төрөл бүрийн химийн найрлагатай байж болно. Энэ нь ихэвчлэн цахиурын исэл SiO₂ буюу шаварлаг хайрга /Al₂O₃+2SiO₂x2H₂O/, заримдаа шохойн чулуу  /CaCO₃/ буюу доломит  /CaCO₃xMgCO₃/-оос бүрдэнэ. Хоосон чулуулаг нь домен зууханд хайлж шаарын бүрэлдэхүүнд шилжинэ.

            Хоосон чулуулгийн хэмжээнээс шалтгаалан 45-70% төмөр агуулсан хүдрийг төмөр ихтэй, 45%-иас доош төмөр агуулсныг төмөр багатай гэж хуваадаг. Төмөр ихтэй хүдрийг буталж ангилан шууд хайлуулах бөгөөд төмөр багатай хүдрийн төмрийн ислийн харьцангуй хэмжээг ихэсгэх зорилгоор эхлэн баяжуулж хайлуулна. Төмрийн хүдэрт хортой хольц – хүхэр, мыщьяк, фосфор бага хэмжээгээр  байнга агуулагдана. Хортой хольц, хоосон чулуулаг багатай төмрийн ордыг түрүүлж ашигладаг. Ширэм хайлуулахад улаан, хүрэн, соронзонт, жоншит төмөрлөг, мөн түүнчлэн холимог төмрийн хүдэр хэрэглэнэ.

1. 50-60% төмөр агуулах улаан төмөрлөгийн хүдэрт төмөр нь усгүй исэл /Fe₂O₃/ гематит хэмээх минерал байдалтай оршино. 70% Fe агуулсан гематит хүхэр, фосфорын хольц бага, SiO₂-ын хоосон чулуулаг кварцит байдаг. Улаан төмөрлөгийн нягт, бат бэх нь янз бүр байхын дээр хүчилтөрөгчөө алдан сэлбэгдэхдээ сайн байна. Манай орны Тамирын гол, Алтайн Ачит нуур зэрэг ордуудад ихээхэн тохиолддог.
2. 30-50% төмөр агуулах хүрэн төмөрлөгийн хүдэрт төмөр нь устай исэл /2Fe₂O₃x3H₂O/ - лимонит байдалтай оршино. Лимонит 52-66% Fe агуулдаг. Элсэрхэг шаврын гаралтай заримдаа фосфорыг ихээр агуулсан хоосон чулуулагтай байна. Өндөр температурт хүрэн төмөрлөгийн чийг нь ууршин сэвсийж амархан хүчилтөрөгчөө алдаж сэлбэгдэх чанар нь сайжирдаг. Манай орны Дорноговь аймгийн Чойрын орчимд Цагаан толгой хэмээх газарт бий.
3. 55-60% төмөр агуулах соронзонт төмөрлөгийн хүдэрт төмөр нь дутуу исэл /Fe₂O₄/ магнетит хэмээх минералын байдалтай байдаг. Магнетит нь 72.4 % Fe агуулна. Хоосон чулуулаг нь цахиурын ба бусал ислүүдээс бүрдэнэ. Энэ төмөрлөг хар хүрэн буюу хүрэн өнгөтэй хамгийн нягт төмрийн хүдэр юм. Зарим тохиолдолд соронзонт төмөрлөгт хүхэр /1.5-2% хүртэл/ ихээр агуулагдаж цайраар бохирлогдсон байдаг. Бусад хүдрийг бодвол соронзонт төмөрлөг хүчилтөрөгчөө сэлбэхдээ муу байна. Монголын Төмөртэй, Төмөр толгой, Хойд хэнтийн Баян голын бүлэгт, Төмөр овоо, Хөл худаг зэрэг газруудад оршдог.
4. 30-40% төмөр агуулсан жоншит төмөрлөгийн хүдэрт төмөр нүүрсхүчлийн давс /FeCO₃/- сидерит хэмээх минерал байдалтай оршино. Сидерит 48.3% Fe агуулдаг. Түүний хоосон чулуулаг нь SiO₂, Al₂O₃ ба бага хэмжээний магнийн ислээс бүрдэнэ. Заримдаа сидерит цагаан шар буюу саарал өнгөтэй оршдог. Тэр амархан исэлдэн СО₂-ыг алдаж хүрэн төмөрлөгт шилжинэ. Төмрийн бүх хүдрээс хамгийн амархан хүчилтөрөгчөө алдаж сэлбэгддэг нь сидерит юм. Сидеритыг ихэвчлэн домен зууханд хийхийн өмнө шатааж сэлбэхэд сэвсийж хялбар бутлагдан нунтаг тоос бага үүсгэнэ. Сидерит бүхий орд газар Алтайн нуруунд оршдог.

Төмөрт цахиур

Хүдрийн минерал нь магнетит буюу гематит юм. Иймд хүдэрт 35-40% Fe агуулагдах ба цахиурлаг хоосон чулуулагтай төмрийн холимог хүдэрт төмрөөс гадна өөр металууд агуулагдах бөгөөд хайлуулалтын үед ширэмд шилжин түүнийг чанаржуулна.

Манганы хүдэр

Манганы MnO₂, пиролизит, Mn₂O₃ браунит, Mn₃O₄ – гаусманит ислийн минералуудаас гадна манганы болон бусад элементүүдийн ислийн нэгдлээс бүрдэнэ. 25-50% Mn агуулсан манганы хүдрийг домены үйлдвэрлэлийн үйцэнд хийж зарим маркийн ширэм ба 82% Mn агуулдаг манганы төмрийг гарган авахад хэрэглэнэ. Мангант хүдэр шаварлаг элсэрхэг хоосон чулуулагтай байх тул түүнийг малтан авах ба тээвэрлэх үед амархан бутарч ширхэг нь жижгэрч тоосорхог болно. Зарим уурхайд манганы хүдрийг усаар угааж баяжуулдаг.

1. Түлш, идэвхжүүлэх нэмэлт/флюс/

Түлш

Хүдрийг сэлбэж хайлуулах ба гарсан ширэм, шаарыг халаахад шаардагдах өндөр температурыг шаталтаараа үүсгэхээс гадна түлшний шатаж амжаагүй, дангаараа буюу угаарын хий байдалтай нүүрстөрөгч нь хүдрийн доторх төмрийн ислийн хүчилтөрөгчийг ангижруулан сэлбэх, сэлбэгдсэн төмрийг нүүрстөрөгчжүүлэн ширэм болгох учир кокс нь домен зуухны ажиллагаанд маш чухал үүрэг гүйцэтгэнэ.

      Домен зуухны үйлдвэрлэлд хэрэглэгдэж байгаа кокс нь хангалттай бат бэх, сэвсгэр байвал зуухны хийн чөлөөт урсгалд саад болохгүй, шатахдаа сайн байхын дээр хортой хольц, үнс доод хэмжээгээр агуулан дулаан ялгаруулах чадвар өндөртэй байх шаардлагатай байдаг.

Флюс/Идэвхжүүлэх нэмэлт/

Хүдрийн өндөр температурт хайлдаг хоосон чулуулаг ба түлшний үнсийг шааранд шилжүүлэн ялгаруулах зорилгоор флюсийг ашиглана.

      Хоосон чулуулаг, үнс, флюстэй холилдон амархан хайлж, домены шаарыг үүсгэх бөгөөд шаар нь хайлмал байдалтайгаар зуухнаас тусгай цоргоор гадагш ялгагдан гардаг. Флюс нь шаардагдах химийн найрлага, физикийн шинж чанартай шаарыг ялгаруулахаас гадна мөн ширмийн найрлагад зохих хэмжээгээр нөлөөлдөг. Хүдрийн хоосон чулуулгаас шалтгаалан флюсыг сонгон авдаг. Төмрийн хүдрийн хоосон чулуулагт SiO₂  \цахиурын исэл\ их хэмжээгээр агуулагдах учир CaCO₃ \шохойн чулууг\ флюсээр ихэвчлэн ашигладаг.

1. Хайлуулах үйц бэлтгэх

Домен зуухны үйлдвэрлэлийн үйц нь төмрийн хүдэр, түлш, флюсээс бүрдэнэ. Домен зууханд коксыг хийхийн өмнө домбон буюу дүгрэгт шигшүүрээр шүүдэг. Флюсын хацар буюу бул бутлуураар буталж доргиолтод буюу эргэлтэт шигшүүрээр шүүнэ.

Хайлалтанд хүдрийг бэлтгэх

Орчин үеийн ширэм хайлуулахад ашиглах хүдрийн зөвхөн 5% орчмыг түүхий хүдэр, 95%-ийг урьдчилан бэлтгэсэн хүдэр эзэлнэ. Хүдрийн бэлтгэл ажиллагаа нь бутлах, ширхэгийн том, жижгээр нь ангилах, химийн найрлага, шинж чанараар тэнцүүлэх, хүдрийг баяжуулах, тоосонцор, жижиг хүдрийн ширхгийг томруулах/агломератжуулах/ буюу бөмбөлөг бэлтгэх зэргээс бүрдэнэ. Хайлуулалтад төмрийн хүдрийг бэлтгэх ажиллагаа нь төмрийн агуулга, түүний физикийн шинж чанараас шалтгаална. Төмрийн агуулга ихтэй хүдрийг бутлах, ангилах тусгай фабрик уруу явуулдаг. 60-100 мм буюу түүнээс дээш хэмжээтэй хүдрийг 30-80 мм болтол буталж ангилна. Дунд зэргийн ширхэгтэй 30-80 мм хүдрийг урьдчилан боловсруулахгүйгээр шууд төмөр буюу усан замын тээврээр металургийн завод уруу явуулдаг.

Бутлалт

Хүдрийг зохих хэмжээтэй болтол жижиглэх зорилготой. Домен зуухны хайлуулалтад хүдрийн ширхгийн хэмжээ 10-80 мм, агломератынх 5-10 мм-ээс багагүй, соронзон баяжуулалтынх 0.1 мм хүртэл байх шаардлагатай.

Хүдрийн ангилалт

1-3 мм-ээс том хэмжээтэй ширхэгтэй хүдрийг механик шигшүүрээр ангилна. Түүнээс жижиг ширхэгтэй хүдрийг шингэн ангилагчаар ангилна. Төвөөс зугатах хүчний үйлчилгээг ашиглан тусгай төхөөрөмжинд усаар үйлчилэхэд том ширхэгтэй нь тунаж, жижиг ширхэгтэй нь урсаж ангилагддаг.

Тэнцүүлэлт

Домен зуухны ажиллагааг явуулахын тулд хүдрийг найрлага, шинж чанараар нь тэнцүүлэн хольдог. Металургийн үйлдвэрт төмрийн хүдрийг агуулах бункерт тодорхой системээр тэдгээрийн найрлагыг дундлаж байдалд шилжүүлнэ.

Хүдрийн баяжуулалт

Орчин үед хүдрийн 80%-ийг баяжуулсны дараа хайлуулж байна. Төмөр багатай /20-45% Fe-тэй/ хүдрийг металургийн заводад хүргэхийн өмнө баяжуулна. Жишээ нь хүрэн төмөрлөгийг усаар угааж хоосон чулуулгыг хүдрийн минералаас усаар түрэн зайлуулна. Энэ үйлдлийг тунгаах машинаар гүйцэтгэнэ. Магнетитын шинж чанартай хүдрийг цахилгаан соронзонгийн аргаар ялгах машинд баяжуулна. Үүний тулд магнетит бүхий хүдрийг 25-30 мм ширхэгтэй болтол буталж соронзонгийн хуурай ангилалт явуулна.

Хүдрийн томруулалт

Шигшсэн жижиг ширхэгтэй төмрийн хүдэр, соронзонгийн нойтон ангилалтын баяжмал, домен зуухнаас үлээгдэн гарсан төмрийн хүдрийн тоос зэргийг урьдчилан ширхгийг нь томруулж хайлуулалтад ашигладаг. Үүний тулд тэдгээрийг дангаар нь буюу /шавар, шингэн шил, давирхай, цемент зэрэг/ холбогч материалтай хольж тусгай хэв дотор хийж шахсаны дараа агаарт хатаах эсвэл өндөр температурт шатаах замаар батжуулж, бат бэх шахмал гарган авдаг.

Бөмбөлөг үйлдвэрлэлт

Жижиг тоосонцор хүдэр, баяжмалыг бөмбөлөг болгох замаар хайлуулалтад бэлтгэх арга нь улам өргөн хэрэглэгдэж байгаа бөгөөд маш ирээдүйтэй арга юм. Хүдрийн тоосонцор холимогийг бага хэмжээний /нунтагтаглагдсан шавар, шохойн чулуу зэрэг/ холбогч хольж, 8-10% хүртэл чийглэн хутгах байгууламжид өөрөөр хэлбэл, гүехэн налуу аяга мэт сав дотор хийж эргүүлэхэд хүдрийн үйц чийглэгдэн холилдож, эхлээд наалданги бөөмсүүд үүсэж улмаар үрэл мэт 25-30 мм—ийн хэмжээтэй бөмбөлгүүд болно. Хутгуураас механизмаар гарган авсан бөмбөлгийг хатааж шатаадаг.

Агломерат бэлтгэх /нэгтгэн бөөгнөрүүлэх/

Жижиг тоосонцор хүдрийн ширхгийг томруулах /агломераци/ арга өргөн хэрэглэгдэж байна. Үүнийг агломерацын машинаар хийдэг. Энэ машины бүтээл нь хоногт 2-2.5 мянган тонн агломерат гаргадаг. Агломератад орох үйц нь 5-8 мм-ийн хэмжээтэй жижиг хүдэр, 3 мм хүртэл хэмжээтэй коксын нунтаг, хүдрийн тоосонцор, баяжмалаас бүрддэг. Үйцийн жингийн 6-10%-ийг нунтаг кокс эзлэх бөгөөд жижиг хүдэр, тоосонцор, баяжмалын харьцаа нь тухайн гаргаж авах ширэмний шинж чанар, нөхцөлөөс шалтгаална.  Жигнэхийн өмнө 5-6% хүртэл чийглэж, хутгах тусгай байгууламжаар сайн холиход бөөгнөрөлдөн мөхлөгийн шинжтэй болдог. Түүнийг агломерацын машины нүх бүхий колосник /тракторын гинж мэт хавтгай төмөр/ дээр 200-300 мм-ийн зузаан үеэр асгаж дээрээс нь хийн хошууны дөлөөр төөнөж колосникийн доороос вакуум саваар дамжуулан хөөргөөр хүчтэй соруулахад халуун агаар үйцээр нэвт татагдах замдаа нунтаг коксыг шатаах бөгөөд шаталтаар 1450⁰С хүртэл дулаан ялгарна. Энэ дулаанаар сэвсгэр бүтээгдэхүүн агломерат үүсдэг. Үйцний найрлагад 1210⁰С-т хайлдаг 2FeOxSiO₂  байх бөгөөд энэ нь үйцний бусад ислүүдтэй нэгдэж 1130-1200⁰С-т хайлдаг Fe x SiO₂ x CaO үүсгэдэг. Эдгээр нь амархан хайлж, үйцний хайлахгүй байгаа хатуу хэсгүүдийг холбож царцахдаа хүдрийг томруулдаг. 10мм-ээс дээш хэмжээтэй агломератыг домены цехэд аваачиж хайлуулна. 10мм-ээс жижиг ширхэгтэй агломерат агломерацид эргэж  орно.

1. Домен зуухны зохион байгуулалт

Домен зуух нь цооног маягийн босоо зуух юм. Түүний өндөр 35 м хүрэх бөгөөд энэ нь голчоосоо 2.5-3 дахин их байдаг. Домен зуухыг галд тэсвэрлэх материалар доторлож гадуур нь 40 мм зузаан гангаар бүрсэн байна. Домен үйлдвэрлэлийн техникийн дэвшил нь юуны өмнө домен зуухны эзлэхүүний өсөлттэй холбоотой. Орчин үеийн том домен зуухнууд 5000-5200 м³ эзлэхүүнтэй байна. Домен зуухны ажлын зай нь хяс/горно/, мөрлүүр/заплечик/, цооног/шахт/-ын хэсгээс бүрддэг. Цооногийн хэсэг нь доод бортого/распар/ ба хүхээний/колошникийн/ дунд орших цооног/конус/-оос бүрдэнэ. Хүхээ нь үйцийн материалыг хүлээн авах ба хийг гаргахад зориулагдах учраас хамгаалах ширмэн бамбайтай байдаг. Цооногийн хэсэг нь доошлох тутам хөндлөн огтлолоороо бүдүүрч хайлуулах материал доошлох, хий дээшлэх хөдөлгөөнийг хангана. Хүдэр, флюс хайлж ширэм, шаар үүсгэх ба түлш шатаж хий болоход үйцний эзлэхүүн багасдагаас мөрлүүрийн хөндлөн огтлол тутам нарийсна. Хясны дээд хэсэгт 14-36 ширхэг агаарын үлээгүүр байрладаг. Цагираг хоолойгоор дамжин агаар үлээгүүрүүд уруу орно. Усаар хөргөдөг зэс хөргүүртэй үлээгүүрийн үзүүр хясны хананаас дотогш 150-200 мм илүү гарсан байна. Үлээгүүрийн агаар гаргах амны диаметр 150-160 мм байдаг. Хясны доод хэсгийг ёроол гэнэ. Ширмийн цорго ёроолоос 600-1700 мм өндөрт байрлах тул шингэн ширэм үргэлж ёроолыг эвдрэлээс хамгаална. Энэ цорго нь суваг хэлбэртэйгээр хясны доод хэсгийн галд тэсвэрлэх ёроол дундуур гардаг. Ийм цорго 3200 м³-ээс  том эзлэхүүнтэй зууханд 2, жижиг зууханд ганц байна. Ширэм гаргахгүй нөхцөлд түүнийг галд тэсвэрлэх зуурмагаар бөглөдөг. Шаарны цорго нь ширмийн цоргоны тэнхлэгээс дээш 1.4-1.9 м өндөрт байрлана. Шаарны цорго нь усаар хөөргөгдөх зэс конусан хөргүүртэй байдаг. Түүний нарийн үзүүр нь дотогш, бүдүүн үзүүр нь гадагш шаар гаргах зүг чиглэнэ. Шаарны цоргыг метал бөглөөгөөр бөглөдөг.

Домен зуух төмөр бетон суурь дээр байрлана. Суурийг тойрч ган багана бэхлэгдэнэ. Домен зуухны өндрийн дөрөвний гуравт нь метал хөргүүр байрлан ус шахаж хөргөдөг. Том зуухуудад ус зарцуулалт хоногт 70000 м³ хүрдэг ба усны зарцуулалтыг багасгахаар уурших хөргөгчийг хэрэглэнэ.

1. Домен зуухны ажиллагаа

.Зуухыг 5-10 жилийн турш тасралтгүй ажиллуулахаар бэлтгэдэг. Зуухны галд тэсвэрлэх дотрыг 5-6 хоногийн турш алгуур аажим үлээж хатаадаг. Зуухны дотрыг хатаагаад, халаахад түүнд зөвхөн кокс хийж, үлээгүүрээр агаар үлээн хатаасны дараагаар флюс, хүдрийг бага багаар ачаалж коксны шаталт ихсэхийн хэрээр үйцний хүдэр, флюсыг алгуур ихэсгэн тооцоот хэмжээнд хүргэнэ. Домен зуухны үлээлт хийснээс хойш 15-20 цагийн дараа анхны шаар, хоногийн дараа ширэм гаргана. Шаталтаар үүссэн хийг эхлээд агаар уруу гаргах ба дараагаар нь хийнээс тоос шүүх шүүлтүүр уруу шилжүүлнэ.

Домен цехийн ажлыг бүдүүвчийг үзүүлэв. /Зураг/

Үйцний материалыг агуулахаас вагоноор /1/ зөөвөрлөн тосгуурт/2/ буулгана. Түүнээс үйцийг тэргэнцэрээр домен зуухны ачаалах аппаратын жижиг /4а/ конустай тосгуурт /4/ хөмөрсний дараагаар том /5а/ конустай тосгуураар /5/ дамжин зуухны ажлын зайд ордог. Жижиг хүлээн авах тосгуурт зохих хэмжээний үйцийг ачаалсны дараа уг тосгуурыг 60⁰ эргүүлэхэд том конус дээр үйцийг /7/ жигд хуваарилж ачаална.  Ачих аппаратын том, жижиг  конус элжлэн онгойж домен зуханд ачих тул түүгээр шатсан бүтээгдэхүүн хий алддаггүй. Өндөр температур үүсгэж үйцний хайлуулалтыг идэвхжүүлэхийн тулд зууханд халуун агаар /6/ үлээнэ. 1000-1200⁰С халсан агаар халаах зуухны /12/ сараалжин дундуур агаар үлээгүүрээр хүйтэн агаарыг үлээж өнгөрүүлэхэд 780-950⁰С хүртэл хална. Агаар халаах зуухны /12/ сараалж дулаанаа хүйтэн агаар халаахад өгч өөрөө хөрч байх мөчид тоосны шүүлтүүрээр /14/ -тоосноос урьдчилан цэвэрлэгдсэн домены хийн шаталтаар 2 дахь халаах зуух /13/ 1200⁰С хүртэл халах бөгөөд түүнээс шатсан бүтээгдэхүүн нь утааны яндангаар гадагш хаягдана. Агаар халаах зуухны /12/  сараалж хөрөхөд халаах зуухны /13/ сараалж уруу  хүйтэн агаар оруулах хаалтыг онгойлгож халаана. Энэ үед агаар халаах зуух /12/ өөрөө халаагдаж эхэлдэг. Агаар халаах зуух 1 цагийн турш хүйтэн агаар халаах ба галд тэсвэрлэх сараалжийг халаахад 2 цаг зарцууулах учир нэг домен зууханд агаар халаах гурван зуух ээлжлэн ажилладаг байна. Шаарны цооргоор /10/ шаар, ширэмний цоргоор /11/ ширэм зайлуулан гаргана.

1. Домен зууханд явагдах физик химийн процесс

1. Түлшний шаталт

Үлээгдсэн агаар хүчилтөрөгчийн үйлчилгээгээр кокс дараах урвалаар шатна.

C + O₂ = CO₂

Үүссэн нүүрсхүчлийн хий коксны нүүрстөрөгчтэй үйлчлэлцэж угаарын хий болтлоо сэлбэгдэнэ.

CO₂ + C_коксын  = 2CO

Угаарын хий СО нь домен зууханд төмрийн ислээс хүчилтөрөгчийг ангижруулах үүрэг гүйцэтгэнэ. 900-1000⁰С-т шохойн чулуу дараах урвалаар задарч шохой болно.

СаСО₃  = СаО + СО₂

400-550⁰С-ийн харьцангуй нам температурт доорх урвалаар сидерит задарч магнетитийг үүсгэдэг.

3FeCO₃ = Fe₃O₄ + 2CO₂ + CO

1. Төмрийн сэлбэлт

Энэ процесс нь дээд ислээс доод исэлд, цаашилбал цэвэр метал болтол /А.А.Байковын зарчмаар/ явагдана.

Fe₂O₃ – Fe₃O₄ – FeO – Fe

Угаарын хийгээр сэлбэх сэлбэлтийг тойруу сэлбэлт гэнэ. Үүнд:

3 Fe₂O₃ + CO = Fe₃O₄ + CO₂

Fe₃O₄ + CO = 3FeO + CO₂

FeO  + CO = Fe + CO₂

Хатуу нүүрстөрөгчөөр сэлбэхийг шууд сэлбэлт гэнэ. 950-1000⁰С-ээс дээш температурт зуухны распарын дээд хэсэгт доорхи урвалаар явагдана.

FeO + C = Fe + CO

1. Төмрийн нүүрстөрөгчжүүлэлт

Төмрийн сэлбэлт 400-500⁰С-т эхэлж 1300-1400⁰С-т дуусдаг юм. Төмрийн хайлах температур 1539⁰С байх учир распарт төмөр нүхэрхэг сэвсгэр хатуу байдалтай болно. Домен зуухны цооногт 400-500⁰С-ээс дээш температурт төмөр сэлбэгдэхийн зэрэгцээ угаарын хийгээр нүүрстөрөгчждөг.

3Fe + 2CO = Fe₃C + CO₂

Fe₃С – төмрийн карбид хатуу төмөрт сайн уусаж, аажмаар төмөр- нүүрстөрөгчийн хайлшийг үүсгэнэ. Нүүрстөрөгчийн агуулга ихсэх тутам хайлшны хайлах температур ихээр доошилж 4.3% C болоход хайлах температур 1147⁰С-т доод утгад хүрдэг. Цооногийн доод хэсгийн өндөр температурт хайлш хайлж эхэлнэ. Шингэн хайлш ширэм доош гоожиж улайссан кокс дундуур өнгөрөхдөө идэвхтэйгээр нэмж нүүрстөрөгчждөг. Мөн түүнчлэн сэлбэгдсэн манган, цахиур, хүхэр зэрэг хольцууд хайлшид уусна.

Зуухны чадал нь нэг өдөрт 500тн ширэм гарган авахад 1400 тн хүдэр, 1000 тн кокс, 5100 м³ хөргөлтийн ус, 1.4 сая м³ агаар хэрэглэдэг.

1. Домен үйлдвэрлэлийн бүтээгдэхүүн

1. Гангийн үйлдвэрлэлийн түүхий эд болох цагаан ширэм/үйлдвэрлэдэг бүх ширмийн 80-90%-ийг эзэлдэг./
2. М-1, М-2, М-3 маркийн ширэм. Эдгээр ширмийг мартен, хүчилтөрөгчид конверторын аргаар хайлуулан ган гаргаж авахад хэрэглэнэ.

Мөн Б-1, Б-2 маркийн бессемерийн ширэм, Т-1 маркийн томасын ширэм, ПВК-1, ПВК-3 маркийн сайн чанартай ширэм зэргийг гарган авна.

1. ЛКО-ЛК5 маркийн цутгагдах ширэм. Үйлдвэрлэдэг бүх  ширмийн 8-17%-ийг эзэлнэ.
2. Тусгай ширэм буюу домены төмөрт хайлшууд. Үйлдвэрлэдэг бүх ширмийн 2-3%-ийг эзэлдэг.
3. Домены шаар:1 тн ширэм гарган авахад ойролцоогоор 0.6 тн шаар гардаг.
4. Домены хий: 300 м³ эзлэхүүнтэй домен зуухнаас 15-17 сая м³ хий  гардаг.

 

Шууд ангижруулах технологи

 

 

Төмрийн үйлдвэрийн шууд ангижруулах технологийн давуу тал:

-          Коксжсон нүүрс хэрэглэдэггүй

-          Баяжмалыг урьдчилан бөөнцөг болгох шаардлагагүй

-          Энерги харьцангуй бага зарцуулдаг

-          Сүүлийн 30 жил өргөн ашиглагдаж байгаа дэвшилтэт  технологи

Бүтээгдэхүүн:

Шууд ангижруулсан төмрийн  үйлдвэр ашиглалтанд орсноор төмрийн хүдрийн баяжмал / Fe > 63%-ийн агуулгатай/, нүүрс, шохойн чулууг боловсруулан жилд 30000 тн ангижруулсан төмөр үйлдвэрлэх бөгөөд төмрийн агуулга нь  Fe 92-98%-тай  байна. Уг бүтээгдэхүүн нь ширэмтэй төстэй бүтээгдэхүүн  бөгөөд ган төмрийн үйлдвэрлэлийн үндсэн түүхий эд болдог байна.

  Түүхий эдийн олдоц, нийлүүлэлт

Ангижруулах үйлдвэр нь 3 төрлийн түүхий эд хэрэглэх бөгөөд үйлдвэр түүхий эдээ зах зээлийн нөхцлөөр худалдан авч үйлдвэрлэлээ явуулах юм.

 Төмрийн хүдрийн баяжмал:

 Тус компани төмрийн хүдрийн баяжмалаа “ Бэрэн групп” ХХК-ийн төмрийн хүдрийн уулын       баяжуулах үйлдвэрээс авах ба энэхүү үйлдвэр нь жилд 250000 тн баяжмал үйлдвэрлэх хүчин чадалтай  бөгөөд төслийн ангижруулсан төмрийн үйлдвэрийн жилийн хэрэгцээний 40500 тн баяжмалыг бүрэн хангах чадалтай юм.

  Нүүрс:

Уг түүхий эдээ үйлдвэрээс 168 км-т байрлах Булган аймгийн Сайхан Овоогийн нүүрсний уурхайгаас татах бөгөөд тус уурхай нь үйлдвэрийн жилийн хэрэгцээний 35000 тн нүүрсийг  хангах юм.

  Шохойн чулуу:

Үйлдвэр жилийн хэрэгцээний  3000 тн  шохойн чулуугаа Сэлэнгэ аймгийн Хөтөлийн шохойн чулууны уурхайгаас авах боломжтой.  

Ангижруулсан төмрийн эрэлт хэрэгцээ

Ангижруулсан төмөрлөг бүтээгдэхүүн нь төмрийн металлургийн үйлдвэрлэлийн аль ч салбарт хэрэглэгддэг чухал түүхий эд юм. Ангжруулсан төмрийг хүчил төрөгчийн зууханд хаягдал төмөр болон ширэмтэй 20-50 хүртэл хувиар, цахилгаан нуман зуух болон индукцийн зууханд 50-100 хүртэл хувиар хэрэглэдэг эрэлт хэрэгцээ  ихтэй бүтээгдэхүүн юм. Хайлах металлургийн боловсруулалтаас гадна, нам температурт ангижруулсан төмрийн ширхэгийг шууд боловсруулж төмөр, төмөрлөг бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэх технологиуд шинээр бий болсноос ангижруулсан төмөрлөгийн эрэлт хэрэгцээ улам өсөж байна.

Дэлхийн хэмжээнд ангижруулсан төмрийн үйлдвэрлэл сүүлийн жилүүдэд огцом өсч байгаа бөгөөд 2006 онд ангижруулсан төмрийн үйлдвэрлэл 60 сая тн-д хүрсэн.  2007 оны 12 сард БНХАУ-н зах зээлд ангижруулсан төмрийн үнэ 400 - 450 ам. долларын хооронд байсан бөгөөд цаашид улам өсөх хандлагатай байна. Тус үйлдвэрийн ангижруулсан  төмрийг  Орос, Хятад  улсууд болон бусад гуравдагч орнуудад чөлөөтэй худалдах боломжтой  ба манай улсын Дарханы Төмөрлөгийн Үйлдвэр болон бусад жижиг металлургийн үйлдвэрүүдэд нийлүүлэх боломжтой юм.    

Бүтээгдэхүүний зах зээл:

Гадаад зах зээл:

Хятад, Орос, Солонгос, Япон болон Европын холбооны улсуудын бүх төрлийн суурь хар металлургийн үйлдвэрүүд болон гангийн тусгай зориулттай үйлдвэрүүдэд нийлүүлэх боломжтой.

Дотоод зах зээл:

 Жилд Дарханы төмөрлөгийн үйлдвэр  140 000 тн, Эрдэнэтийн уулын баяжуулах үйлдвэр 15 000 тн,  ган бөмбөлөг, эд анги үйлдвэрлэгчид 30 000 тн , бусад ган, төмрийн жижиг үйлдвэрлэгчид  30 000 тн- ыг  тус тус хэрэглэдэг бөгөөд үйлдвэр ашиглалтанд орсноор дотоодын зах зээлийн 13.9 хувийг хангах юм.