क्या खनन में चट्टानों की ड्रिलिंग के लिए सीमेंटेड कार्बाइड की जगह सेरमेट्स का उपयोग किया जा सकता है?
क्या खनन में चट्टानों की ड्रिलिंग के लिए सीमेंटेड कार्बाइड की जगह सेरमेट्स का उपयोग किया जा सकता है?
2025 से, टंगस्टन खनन कोटा और निर्यात नियंत्रणों में सख्ती के कारण सीमेंटेड-कार्बाइड की कीमतों में तेजी से वृद्धि हुई है। टंगस्टन-कार्बाइड पाउडर की कीमत लगभग 2,400 आरएमबी प्रति किलोग्राम तक पहुंच गई है, जिससे रॉक-ड्रिलिंग टूल आपूर्ति श्रृंखला में लागत का दबाव बढ़ गया है।
इससे एक महत्वपूर्ण सवाल खड़ा हो गया है: क्या खनन और ड्रिलिंग अनुप्रयोगों में सीमेंटेड कार्बाइड की जगह सेरमेट का उपयोग किया जा सकता है?
कच्चा माल और लागत
सीमेंटेड कार्बाइड का खनन मुख्य रूप से टंगस्टन कार्बाइड (WC) और कोबाल्ट (Co) से मिलकर बनता है, जिससे यह महंगे टंगस्टन संसाधनों पर अत्यधिक निर्भर हो जाता है।
सेरमेट्स टाइटेनियम कार्बोनिट्राइड (Ti(C,N)) या एल्यूमिना (Al₂O₃) पर आधारित होते हैं और इनमें टंगस्टन का उपयोग नहीं होता है। इससे ये टंगस्टन की बढ़ती कीमतों के सीधे प्रभाव से बच जाते हैं।
मार्च 2026 के बाजार आंकड़ों के अनुसार, औद्योगिक स्तर के 300 मेश टाइटेनियम कार्बोनिट्राइड का भाव लगभग 535 आरएमबी प्रति किलोग्राम था, जो टंगस्टन-कार्बाइड पाउडर के लगभग 2,400 आरएमबी प्रति किलोग्राम के भाव से काफी कम है। अतः, सेरमेट्स कच्चे माल की लागत के मामले में स्पष्ट रूप से लाभप्रद हैं।
कठोरता और फ्रैक्चर कठोरता
खनन में प्रयुक्त सीमेंटेड कार्बाइड की कठोरता आमतौर पर लगभग 88.0–90.8 HRA और फ्रैक्चर टफनेस लगभग 10–15 MPa·m¹ᐟ² होती है। यह संयोजन मजबूत प्रभाव प्रतिरोध प्रदान करता है और सामग्री को उच्च आवृत्ति वाले चट्टान-ड्रिलिंग प्रभावों को सहन करने में सक्षम बनाता है।
सेरमेट्स की कठोरता थोड़ी अधिक हो सकती है, लगभग 90.0–92.0 HRA, लेकिन इनकी फ्रैक्चर टफनेस कम होती है, लगभग 5–10 MPa·m¹ᐟ²। बार-बार प्रभाव पड़ने पर, इनके टूटने या चटकने की संभावना अधिक होती है।
वर्तमान प्रतिस्थापन सीमाएँ
हालांकि सेरमेट्स कच्चे माल की कम लागत प्रदान करते हैं, लेकिन वे वर्तमान में खनन चट्टान-ड्रिलिंग स्थितियों की पूरी श्रृंखला में सीमेंटेड कार्बाइड को प्रतिस्थापित नहीं कर सकते हैं।
भारी भार, उच्च आवृत्ति वाले प्रभाव ड्रिलिंग और उच्च शक्ति वाले उपकरणों के अनुप्रयोगों में इनकी कम कठोरता एक प्रमुख बाधा है। वर्तमान में, सेरमेट्स को केवल सीमित अनुप्रयोगों जैसे कि अत्यंत कठोर चट्टान संरचनाओं और कम प्रभाव वाली परिचालन स्थितियों के लिए ही उपयुक्त माना जा सकता है।
सामग्री का चयन करते समय न केवल कठोरता और कीमत, बल्कि प्रभाव भार, थकान व्यवहार, चट्टान की अपघर्षकता, बिट डिजाइन और विफलता के जोखिम को भी ध्यान में रखना चाहिए।
भविष्य का विकास
सिरेमिक धातु के संशोधन, मजबूती प्रदान करने की तकनीक और मिश्रित सामग्री निर्माण में प्रगति से प्रभाव प्रतिरोध और फ्रैक्चर मजबूती में सुधार हो सकता है।
यदि ये तकनीकी सुधार हासिल कर लिए जाते हैं और दीर्घकालिक क्षेत्र उपयोग के माध्यम से सत्यापित हो जाते हैं, तो चट्टानों की ड्रिलिंग में सिरेमिक का उपयोग बढ़ सकता है। हालांकि, सीमेंटेड कार्बाइड के व्यापक प्रतिस्थापन के लिए प्रदर्शन में स्पष्ट सुधार, क्षेत्र सत्यापन और कुल जीवनचक्र लागत पर निर्भर करेगा।
