Liên hiệp các hội khoa học và kỹ thuật Việt Nam
Thứ tư, 04/07/2007 14:21 (GMT+7)

Nghiên cứu công nghệ sản xuất chất cầu hóa hợp kim trung gian kim loại đất hiếm magiê

Ở Việt Nam , việc nghiên cứu chế tạo gang cầu được thực hiện trong thời kỳ chống Mỹ cứu nước, nhằm tạo ra vật liệu gang cầu có độ bền cao dùng trong quân khí phục vụ chiến tranh, sau chiến tranh được áp dụng sản xuất trục cán thép bằng gang cầu. Các loại ống nước lớn, các nắp cống bằng gang cầu của hệ thống thoát nước thành phố, hệ thống cống của ống cáp truyền dẫn các loại bằng gang cầu có nhu cầu về chất cầu hoá (hợp kim trung gian chứa Fe, Si, Mg và KLĐH) rất lớn. Nước ta hàng năm sản xuất từ 30-50 ngàn tấn gang cầu thì phải cần từ 600 đến 1000 tấn chất cầu hoá.


Thực tế cho thấy, các nhà máy sản xuất gang cầu của ta là hợp kim trung gian (HKTG) KLĐH và Mg chủ yếu phải  nhập của các nước như Nga, Anh, Đức, Trung Quốc, Nam Phi. Trong lúc đó, Việt Nam có nguồn tài nguyên kim loại đất hiếm rất lớn, trữ lượng trên 10 triệu tấn. Đặc điểm tài nguyên kim loại đất hiếm của nước ta là hàm lượng các nguyên tố đất hiếm trong quặng rất cao, nhưng chưa được nghiên cứu sản xuất ở qui mô lớn. Từ nhiều năm qua, một số cơ sở nghiên cứu đã có triển khai thực hiện, nhưng kết quả không cao, không đủ sức thuyết phục các cơ sở sản xuất.


Viện Nghiên cứu Mỏ và Luyện kim bắt đầu nghiên cứu sản xuất fero đất hiếm từ những năm 70 của thế kỷ XX, bước đầu có kết quả tốt, được áp dụng vào biến tính thép tại Công ty Gang thép Thái Nguyên từ năm 1978. Nhưng việc nghiên cứu sản xuất chất cầu hoá có chứa magie thì mãi đến đầu năm 2001 mới được triển khai một cách bài bản, dưới dạng Đề tài khoa học KC 02.15 thuộc Chương trình Kỹ thuật – kinh tế công nghệ vật liệu, một trong những chương trình trọng điểm của Nhà nước.


Được sự quan tâm của Ban chủ nhiệm chương trình kỹ thuật – kinh tế công nghệ vật liệu, Ban lãnh đạo Viện Nghiên cứu Mỏ và Luyện kim cùng tập thể tác giả đã tập trung triển khai đề tài “ Nghiên cứu hoàn thiện công nghệ sản xuất hợp kim Fe-Re-Mg có hàm lượng Mg trung bình và hợp kim Fe-RE-Mg trung bình có chứa Titan”. Nhóm tác giả đã tìm ra được các thông số công nghệ, đã thành công trong việc thay thế các chất hoàn nguyên đắt tiền như nhôm bằng than cám cốc và fero silic, hoàn nguyên oxyt manhê từ đôlômit. Dùng hợp kim Mg phế liệu thay cho dùng Mg kim loại sạch đã sản xuất ra HKTG, KLĐH, Mg có hàm lượng Fe 2-3%, Mg 5-7%, Si 43-50%. Tương đương với các HKTG nhập ngoại nhưng có giá thành rẻ hơn ~ 20%.


Các tác giả đã đưa ra sơ đồ công nghệ nấu luyện HKTG, Fe, ĐH, Mg như sau: (Xem sơ đồ)


Thành công về mặt công nghệ: Nhóm các tác giả đã thực hiện lần đầu tiên ở Việt Nam nấu luyện thành HKTG, KLĐH, Mg có thành phần hoá học ổn định, công nghệ đơn giản, an toàn. Nhóm nghiên cứu đề tài có tính sáng tạo cao. Chủ động giảm hàm lượng Si, tăng tỷ trọng HKTG do đó, hiện tượng phản ứng lúc cầu hoá êm dịu hơn, hiệu suất cầu hoá cao hơn. Việc dùng khuôn đúc hợp kim bằng vật liệu grafit thay khuôn kim loại (mà các nước đang dùng) giúp cho thao tác nhẹ nhàng hơn, độ bền khuôn tăng lên, giảm bớt được chi phí.


Về kinh tế: Lấy phương châm sử dụng vật tư trong nước thay thế vật tư nhập ngoại đã đảm bảo tính ổn định của sản phẩm, chủ động trong sản xuất. Có khả năng tăng sản lượng, giảm giá thành sản phẩm, cạnh tranh được với sản phẩm cùng loại nhập khẩu trên thị trường trong nước. Năm 2003, Viện Nghiên cứu Mỏ và Luyện kim đã sản xuất ra 300 kg fero đất hiếm và hơn 1 tấn HKTG, KLĐH, Mg.


Cũng cần phải nhắc lại việc quảng bá sản phẩm còn hạn chế, cho nên khó khăn lúc đầu là đưa sản phẩm đến các nhà máy gặp rất nhiều khó khăn. Các cơ sở sản xuất đang quen dùng HKTG, KLĐH, Mg nhập ngoại, ngại dùng hàng nội, cho rằng chất lượng không ổn định. Mg là nguyên tố bay hơi nhiệt độ thấp, nấu luyện khó. Nhiều nơi nấu thử nhưng bị nổ, không đảm bảo an toàn để sản xuất. Nhóm nghiên cứu đã phải lặn lội đến hàng chục nhà máy, có ngày đi gần 300 cây số, đến gõ cửa bảy nhà máy cơ khí, cùng thảo luận công nghệ biến tính như thành phần hoá học của gang, nhiệt độ biến tính, lượng chất biến tính, phương pháp cho chất biến tính... và “biếu” mỗi nhà máy 30 kg HKTG, KLĐH, Mg để họ dùng thử.


Sau một tuần 4 nhà máy báo  tín hiệu mừng là: “Sử dụng HKTG, KLĐH, Mg của Viện Nghiên cứu Mỏ và Luyện kim có kết quả tương đương với HKTG, KLĐH, Mg nhập ngoại và đề nghị hợp đồng với Viện sản xuất lượng lớn”. Cụ thể là có 2 đơn vị đã đặt hàng với số lượng lớn.


Nhà máy Cơ khí Gang thép Thái Nguyên đã ký hợp đồng mua của Viện 3 tấn HKTG, KLĐH, Mg/tháng và 500 kg fero đất hiếm/tháng, thay thế hoàn toàn sản phẩm nhập ngoại và thay thế công nghệ cầu hoá bằng fero đất hiếm và magie kim loại. Công ty cổ phần một thành viên Mai Động đề nghị Viện cung cấp từ 5 - 10 tấn HKTG, KLĐH, Mg/tháng.

Được sự quan tâm của lãnh đạo Viện cho vay vốn dự án sản xuất thử nghiệm chất cầu hoá và áp dụng cơ chế khoán gọn đến người lao động cho nhóm nghiên cứu đề tài, do đó việc sản xuất được đẩy mạnh và đạt sản lượng và chất lượng cao.


Từ dây chuyền thiết bị nghiên cứu công nghệ của Viện, có thể sản xuất hàng tháng 8-10 tấn HKTG KLĐH, Mg và 2 tấn fero đất hiếm, đáp ứng được nhu cầu của một số nhà máy cơ khí sản xuất gang cầu có độ bền cao.


Thành công của đề tài mở ra triển vọng sử dụng kim loại đất hiếm, nguồn tài nguyên phong phú của đất nước vào phục vụ công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước.

Nguồn: Kì 1 tháng 3 - 2005 (trang 42)

Xem Thêm

Phát huy vai trò, trách nhiệm của đội ngũ trí thức trong sự nghiệp đổi mới, xây dựng và bảo vệ Tổ quốc
Ngày 25/6/2025, tại Tp. Huế, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Liên hiệp Hội Việt Nam) chủ trì, phối hợp với Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật thành phố Huế (Liên hiệp Hội TP. Huế) tổ chức Hội thảo “Phát huy vai trò, trách nhiệm của đội ngũ trí thức để góp phần tích cực cho sự nghiệp đổi mới, xây dựng và bảo vệ Tổ quốc theo tinh thần Nghị quyết số 45-NQ/TW ngày 24/11/2023”.
An Giang: 8 giải pháp thực hiện đột phá phát triển khoa học công nghệ
Đến nay, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh (Liên hiệp hội tỉnh) đã tập hợp được 40 hội, tổ chức thành viên với 9.554 hội viên cá nhân, trong đó có hơn 3.451 hội viên trí thức. An Giang xác định và đề ra mục tiêu về đột phá phát triển khoa học công nghệ, đổi mới sáng tạo, chuyển đổi số (KHCN, ĐMST, CĐS) đến năm 2030.
Thanh Hoá: Hội thảo KH về giải quyết tình trạng thiếu lao động ở nông thôn, lao động trực tiếp tham gia SX nông nghiệp
Sáng ngày 27/5/2025, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh (Liên hiệp hội) phối hợp với Sở Khoa học và Công nghệ, Viện Nông nghiêp tổ chức Hội thảo khoa học với chủ đề “Giải pháp giải quyết tình trạng thiếu lao động sản xuất ở khu vực nông thôn, lao động có kỹ thuật, tay nghề cao trực tiếp tham gia sản xuất nông nghiệp, nhất là nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao, nông nghiệp hữu cơ”.
Bình Thuận: Đẩy mạnh ứng dụng khoa học, công nghệ vào sản xuất
Sáng ngày 27/5, tại thành phố Phan Thiết, tỉnh Bình Thuận, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh phối hợp với Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh tổ chức hội thảo khoa học với chủ đề “Giải pháp đột phá trong ứng dụng tiến bộ khoa học, công nghệ vào thực tiễn quản lý và sản xuất trên địa bàn tỉnh Bình Thuận”.

Tin mới

Tuổi trẻ VUSTA tự hào được rèn luyện, trưởng thành dưới cờ Đảng quang vinh
Đại hội Đảng bộ Liên hiệp Hội Việt Nam (VUSTA) nhiệm kỳ 2025–2030 được tổ chức thành công vào sáng ngày 21/7. Tại Đại hội, đại diện Đoàn Thanh niên VUSTA đã có bài phát biểu chúc mừng đại hội. Bí thư Đoàn Thanh niên Lê Thị Thủy khẳng định: “Tuổi trẻ VUSTA tự hào được rèn luyện, trưởng thành dưới cờ Đảng quang vinh và luôn xác định rõ vai trò, trách nhiệm của mình trong công cuộc đổi mới đất nước”.
Cuộc thi sáng tác biểu trưng (logo) Đảng uỷ Mặt trận Tổ quốc, các đoàn thể Trung ương
Hướng tới chào mừng Đại hội Đảng bộ Mặt trận Tổ quốc, các đoàn thể Trung ương lần thứ I, nhiệm kỳ 2025-2030, Cuộc thi sáng tác biểu trưng (logo) Đảng uỷ Mặt trận Tổ quốc, các đoàn thể Trung ương và biểu trưng (logo) Đại hội đại biểu Đảng bộ Mặt trận Tổ quốc, các đoàn thể Trung ương lần thứ I, nhiệm kỳ 2025 – 2030 được chính thức khởi động từ ngày 18/7/2025.
Xây dựng Đảng bộ trong sạch, vững mạnh, tập hợp, đoàn kết trí thức KH&CN phục vụ phát triển đất nước trong kỷ nguyên mới
Kể từ khi Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Liên hiệp Hội Việt Nam) được thành lập ngày 26/03/1983, Đảng bộ Liên hiệp Hội Việt Nam đã trải qua 9 kỳ Đại hội, mỗi kỳ Đại hội đã thực sự trở thành những mốc son quan trọng, đánh dấu bước phát triển cả về tư duy chính trị lẫn phương thức hoạt động của toàn hệ thống.