1.7 KOMBINIRLANGAN HAVO BERISH YO’LI BILAN KONVERTOR JARAYONI.
Kombinerlangan havo purkash texnologiyasi 1977-1978 yillarda, taxminan domnaning puflash jarayoni tarqalishidan 10 yil o’tgandan keyin keng tarqala boshladi. Kombinerlangan havo puflash texnologiyasini yaratish bilan asosan yuqoridan puflash (puflash tartibini o’zgartirish yo’li bilan shlak hosil bo’lish tartibga solish imkonini beradi, ohak-temirli shlakning tez rasmlanishi; vannadan ajraluvchi SO gazining bir qismi SO2 gacha yonadi, bu issiqlikni kelishini bir qancha oshiradi), xuddi shunday pastdan puflash (vannaning jadal aralashishi va jarayonnig tezlashishi; vanna oksidlanishining pasayishi; chiqindilar va kuyindi miqdorining kamayishi; metallning oksidlanishidan tashqari chuqur uglerodsizlanish imkoni; vannani inert gazlar bilan puflash imkoni)ni saqlab qolishga harakat qilingan.
Kombinerlangan havo purkash jarayonining barcha variantlarida yuqoridan furmalar orqali kislorod beriladi. Pastdan puflash esa, quyidagi usullarni o’z ichiga oladi: 1) g’ovaksimon o’tga chidamli bloklar orqali argon yoki azot kiritish; 2) konverterning g’ovakli osti orqali argon yoki azot puflangan; 3) yakka furmalar orqali argon yoki azot kiritish; 4) himoyalovchi gazga - uglevodorod (metan,propan va boshkalar) yoki SO rubashkasiga kislorod puflash; 5) himoya gazi rubashkasiga kislorod va azot yoki kislorod va argon aralashmasi puflash; 6) ohakning kukun holidagisiga kislorod oqimini kiritish .
G’ovakli o’tga chidamli bloklar orqali gazlarni puflash holatida gazlarni yetkazish eritish vaqtida istalgan vaqtdan boshlab va tugatish mumkin (metall ingichka teshiklardan oqmaydi va va ularni jipslab berkitib qo’ymaydi), unda odatiy domna furmalari orqali (deametri uncha katta bo’lmagan nay (sopel) bilan) butun eritish davri davomida gazlar berilib turishi kerak, bo’lmasa furma metall bilan bitib qoladi.
Texnologik adabiyotlarda turli davlatlarda qo’llaniladigan kombinerlangan jarayonning ko’plab nomlari qo’llaniladi. Ko’pincha quyidagi belgilar LD-OB (LD+ Oxegen-Bottom-Blowing), LD-AB (LD+ Argon-Bottom-Blowing), LD-CB (LD+Counter-Blowing), BAP (Bath-Agitation-Process), STB (Sumitomo-Teem- Bubbling), OTB (Oxygen-Top-and-Bottom), LBE yoki LEB (Lance-Equilibrium- Bubbling) uchraydi.
Ancha keng tarqalgan texnologiya bu LBE (bu nom Fransiya va Belgiya qora metallurgiya instituti tomonidan berilgan, bu jarayon 1977 yil o’zini oqlagandan so’ng) bo’ldi. Jarayon konvertor ostidan katta bo’lmagan, <0,25 m 1(min*t), gazc(argon yoki azot) miqdorini berish ko’zda tutilgan. Kislorod yuqoridan bir yoki ikki qavatli furmalar orkali (SO ni yonishi uchun) beriladi. Gazlar pastdan g’ovaksimon bloklar orqali yuboriladi. Pastdan gazlarni yuborish yuqoridan kislorod puflashni tugatishdan bir necha daqiqa oldin boshlanadi va uni tugashidan so’ng bir necha daqiqa davom etadi. Kombinerlangan usul yuqoridan kislorod puflanadi va katta miqdorda bo’lmagan inert gazlarni pastdan yuborish anchagina oddiy va afzal usul bo’lib chiqdi; u anchagina kengayishga erishdi. Bunday texnologiya bir qator texnologik qulayliklarga ega, jumladan, u quyidagilarni taminlaydi:
Vannada aralashish va uning tarkibini tenglashuvi. Metall va shlakning o’zaro massalar tenglashuviga yaqinlashishi. Temir oksidlarining tarikibining kamayishi shlakdagi temir oksidlarining metaldagi uglerod bilan tasirlashishi (aralashuv natijasida) natijasida; texnologiya metallni kislorod bilan puflashni uglerodning tarkibi berilgan yuqori bo’lgan daqiqada yakunlashga imkon beradi; vannani inert gazlar bilan puflash mumkin va natijada (FeO)+ [C]=COg + Fe uglerod miqdori talab darajasigacha pasayadi.
Shlakda temirning miqdori kamayishi natijasida yillik unumdorlik yuqori bo’ladi.
Jarayonda vannani inert gazlar bilan puflash [C]+[O]= CO reaksiya natijasida metall oksidlanishi pasayishiga erishiladi; inert gazlarning pufaklari vannadagi metall orqali o’tishi natijasida bu reaksiyani kechishini osonlashtiradi; vannada uglerodning past konstentrastiyasida metall oksidlanishi shlak oksidlanishiga bog’lik; domna puflashda shlakning oksidlanishi pasayishi metall oksidlanishining pasayishini chaqiradi; bu barcha birgalikdagi jarayonlar [C] * [O] ishlab chiqarish pastdan inert gazlarni puflashda pasayishiga olib keladi. Marganes kuyindisining pasayishi va vannada uning konstentrastiyasining oshishi (shlakning oksidlanishining pasayishi bilan).
Ferra-qotishmalarning kuyindisi tiklanishda pasayishi va kam oksidlangan vanna bilan ta’sirlanishi natijasida ligerlanadi.
Kislorod sarfining pasayishi, temirni oksidlash uchun sarflanishi sababli kislorod miqdori kamayadi.
Metallda gazlarning tarkibi pasayishi, inert gazlarning pufaklarining zaharli gazlarni tozalab zararsizlantirish harakati natijasida hosil bo’ladi.
Nometall tarkibning pasayishi, gazlarning pufaklarini flotastion ta’siri natijasida.
Konvertorda yuklangan ohakning o’zlashtirishining yaxshilanishi jadal aralashuv natijasida yaxshiroq shlak hosil bo’lishi, shuningdek flyus sarfining kamayishi, misol uchun dala shpati qo’llaniladi.
Kombinerlangan puflash texnologik qulayliklardan tashqari bir qator tashkiliy va iqtisodiy qulayliklarni ta’minlaydi. Masalan, LBE turdagi jarayon uchun quyidagi ko’rsatkichlar xarakterli hisoblanadi:
Yillik chiqish 1,0-1,5 % ga oshadi, shlakda temir tarkibining pasayishi, otilgan narsalar(vibros)ni yo’qotish, eritish changining miqdori kamayadi.
Otilgan narsalar (vibros)ning xavfliligining pasayishi va davriy ravishda vannani to’satdan ko’piklanishi konvertor balandligini pasaytirish imkonini beradi (yoki metall massasining oshishi); natijada konvertorning solishtirma hajmi po’latning 0,6 m 1t gacha pasayadi, futerovkaning massasi 1 t hajmga kamayadi, issiqlik yo’qotilishi kamayadi va ishlab chiqaruvchanlik oshadi (eritish massasining oshishi natijasida). Qulay aralashish sharoiti va tub orqali puflashda uglerodsizlantirish yuqori furma va metall oynasi orasidagi masofani oshishiga imkon beradi (amaliy jihatdan 0,5 m ga), bu o’z navbatida, quyidagilarni ta’minlaydi:
vanna yuzasiga kislorod oqimining sachrashining kamayishi, natijada devor futerovkasining o’zgarmasligi oshadi; b) furmalarning turg’unligi (o’zgarmasligi ) oshadi; v) lokal zonasida kislorod oqimi kuchi metallning bir joyda qizib ketish darajasi pasayishi va buning natijasida uning jadal bug’lanishining va changning hosil bo’lishining pasayishi.
Shlak hosil qiluvchilar sarfi kamayadi, shlak hosil bo’lishi uchun yuklanaadigan (bunday qo’shimchalardan foydalanishdan voz kechgunga qadar, dala shpati singari) bu konvertorga materiallarni berishni osonlashtiradi.
Kombinerlangan puflash bilan ishlash anchagina yuqori ishlab chiqarish madaniyatini talab etadi, eritishni boshqarish, yuqori sifatli o’tga chidamli mahsulotlardan va domnali puflash uchun qurulmalardan foydalanishni o’z ichiga oladi. Eritish bosqichlari quyidagilar bilan murakkablashadi, ya’ni oddiy boshqarish jarayoniga (furmalar holatini o’zgartirish va puflashni tugatishning momentini aniqlash) pastdan inert gazlarni berishni boshlash momentini aniqlash va kislorodni yuqoridan berish momentidan to pastdan gaz berish momenti vaqt orqalig’ini, domnali purkashni berishni tartibi va boshqalar qo’shiladi.
Yuqorida takidlanganidek, metall-shlak sistemasida kislorodning taqsimlanishi donnali puflashni jadal berish bilan aniqlanadi. Shlak tarkibidagi temirning o’zgarishlari va turli variantdagi konvertorlash jarayoni uchun metalldagi kislorod konstentrastiyasi keltirilgan.
Kombinerlangan puflash jarayoni uchun egri chiziq yuqoridan va domnali puflashlar egri chiziqlari orqalig’ida joylashgan. Metalldagi kislorod konstentrastiyasi va shlakdagi temir miqdorining kamayishi domnali puflashni jadal berishning oshishi natijasi bilan xarakterlanadi.
Jarayonda domnali puflash tartibi pastdan neytral gazlarni berish bilan eritilayotgan po’lat navlariga mos kelishi lozim. Yuqori uglerodli po’latlarni eritishda oldindan jadal aralashtirish maqsadga muvofiq emas, ya’ni bu shlak oksidlanishini tushurib yuboradi va shuning bilan defosforatsiya (fosforsizlanish) sharoitlarini yomonlashtirib yuboradi. Donna jadal puflash kam uglerodli po’latni ishlab chiqarishni oshiradi. Masalan, eritishda inert gazlarni o’rtacha jadallikda berish yuqori uglerodli po’latlarda 0,01, o’rtacha uglerodli po’latlarda 0,05, kam uglerodli po’latlarda 0,1 m3 1(min*t)ni tashkil etadi.
Odatda asosiy puflash vaqtida tub orqali gazlarni jadal yuborish unchalik kata emas - 0,02-0,05 m3 1(min*t). Kam uglerodli po’latni eritishda yakuniy puflash davri (uning tugashiga 3-7 min qolganda) da gazlar sarfi 0,1-0,3 m3 1(min*t) gacha oshadi. Donnali jadal puflashning oshishi, bir tamondan vannada hosil bo’lgan uglerod oksidlarining hajmini kamayishini ma’lum darajada qoplaydi. Uglerodsizlantirishning to’xtashi bilan, ikkinchi tomondan esa, uglerod oksidining parsial bosimini ko’tarilib chiquvchi pufaklarda pasayishi natijasida bu jarayonni qo’llab turadi. Bu puflash yakunida kam uglerod tarkibli (0,03-0,04 %) metall va shlakni oksidlanib ketmaganini olishga imkon beradi.
Keyinchalik uglerod konstentrastiyasini pasaytirish maqsadida puflashdan keyingi aralashtirish jarayoni qo’llaniladi.
Ushbu davomiyligi qisqa bo’lgan davrga alohida e’tibor qaratadilar. Bu vaqtda kislorod berish to’xtatiladi, metall va shlak pastdan berilayotgan inert gazlar bilan aralashadi.
Aralashish davri ko’pincha namunaning yakuniy tahlilini kutish davri bilan qo’shilib ketadi. Jarayonda vannada inert gazlarning aralashuvida metall va shlakning oksidlanishi (uglerod bilan ta’sirlashuvi natijasida) kamayadi, nometall eritmalar suzib chiqadi, gazlar yo’qotiladi, metall tarkibi va harorati (ba’zan bu davr «yuvuvchi» deb nomlanadi) bir xillashadi. Shu bilan doimiy ravishda haroratning tushishi orqali haydalgan gaz massasi aniqlanadi. 160 tonnali konvertorda puflab aralashtirish davridan so’ng harorat 3-4 0 C 1min tezlik bilan pasayadi. Bu holatni e’tiborga olish zarur va metallning ancha yuqoriroq (15-20 0 C ga ) haroratda kislorod puflash yakunlanadi.
Ancha muhim bo’lgan muammolar, o’tga chidamli materiallar mutaxassislari hal qiladigan, g’ovaksimon blok-stavkalarni tayyorlash texnologiyasi bilan bog’liq. Bu bloklarga juda yuqori talablar qo’yiladi, ya’ni ular 1) ular zarur bo’lgan gazlarni puflash imkoniyatini taminlab berishi kerak (odatda 1,5-1,7 m3 1t gacha po’lat) ; 2) bu gazlarni metall orqali juda kichik pufaklar holida o’tish sharoitini taminlash va uning bu vaqtda jadal meyorda o’tishini ta’minlash kerak; 3) yuqori mustahkamlikka ega bo’lishi, ya’ni konvertor tubidan kam bo’lmagan mustahkamlik bo’lishi zarur. Bu barcha talablarning bajarilishi shart. Masalan, argon gazining o’rtacha diametri 12 dan 2 mm gacha kamayishi umumiy gazlar yuzasini 0,5 dan 3,0 m gacha oshiradi (1 l gazda). O’ziga xos qiyinchilikni blok-vstavkalarni tayyorlash tashkil qiladi. Mayin pufaklarni olishni ta’minlash uchun va metall oqishini to’xtatish uchun, kanal diametrlari - Gmm bo’lishi kerak. Blok-vstavkalarni tayyorlashda asosiy o’lchovlar sifatida konvertor tubi yotqiziladigan g’isht o’lchamlari qabul qilinadi. 150x100 mm li gishtda 50 dan kam bo’lmagan gazlar o’tishi uchun kanallar ko’zda tutiladi. Odatda bunday g’ishlarning har biri metalli blok-kasetalarga (po’lat listlaridan) biriktirilgan, bu donnali qismlarda gaz o’tuvchi teshiklarga trubkalar payvandlangan. Blok- vstavkalar soni 4 dan (60-t konvertor) 16 gacha (350-400 t konvertor). Blok- vstavkalarni tayyorlash asosi sifatida maxsus kuydirilgan magnezit yoki peri- klazouglerodli o’tga chidamli materiallar qo’llaniladi. G’ovakli bloklarning mustahkamligi 500-1000 ravonlik (plavok) atrofida.
Donnali puflash qurilmasining konstrukstiyasini tanlashdagi keng ilmiy izlanishlar, va ularning neytral gazlar bilan ishlashda tubda joylashuvi Garbiy-Sibir metallurgiya kombinati 160-t.li konvertorda o’tkazildi. Metalli trubalar, ko’p kanalli g’ovaksimon bloklar (kanallar soni 4 tadan 49 gacha), bitta kanalli o’tga chidamli bloklar sinovdan o’tkazildi. Aniqlandiki, bitta furmaga neytral gazning sarfi 1,5 m 1min dan oshsa furmaning o’zini eskirishi to’satdan o’sadi, shuningdek furma atrofidagi hudud ham.
Furmalarning asimetrik joylashuvida aralashuvning yaxshiroq natijalarini ta’minlaydi. Furmalarning joylashish maydon diametri tubning 0,5-0,6 diametrni tashkil qiladi. Agar furmalar konvertorning gorizontal joylashuvi bo’yicha vanna satxidan pastda joylashsa, ularning eskirishi oshadi.
Hozirgi vaqtda metallurglar va o’tga chidamli mahsulot mutaxasislari tomonidan bir qator qurilmalar varianti ishlab chiqilgan, metallarni pastdan puflash uchun muvofaqiyatli foydalanishadi xuddi konvertordagidek, shuningdek yoyli va marten pechlarida ham.
Asosan pastdan puflash uchun argon va azotdan foydalanishadi. Azot argondan arzonroq. U yoki bu gaz bilan u yoki bu davrda puflashni tanlashda olinatgan po’latning talab etilayotgan sifatiga bog’liq bo’ladi (ba’zi bir po’lat markalari uchun azotning yuqori kostentrastiyasi talab etiladi).
Donnali puflash uchun SO2 dan foydalanish. Yuqorida takidlanganidek, metallni bir qator qo’shimchalarini yaxshi aralashtirish va rafinirlash uchun inert va kam reaktiv gazlardan (azot va argon) foydalaniladi, ular konvertir ostidan puflanadi. Asosan aralashtiruvchi gaz sifatida azot qo’llaniladi. Argon ancha qimmatroq gaz bo’lganligi tufayli po’latni oksidlab rafinerlashning oxirgi bosqichida reglamentlashgan azot tarkibli aralashmasi qo’llaniladi.
SO2 ni konvertorda kambinerlangan puflashda aralashtiruvchi sifatida qo’llash mumkinmi. Aralashtiruvchi pufaklarning hajmini ikki barobar oshirish efekti e’tiborni tortadi, u SO2 +[O]=2SO quyidagi reaksiya natijasida hosil bulgan gaz puflashga sarflanadigan gazning miqdorini kamaytirishni ta’minlaydi.
MISISda va Novolipest metallurgiya kombinatining hamkorlikdagi olib borgan tadqiqotlari, malakali eritishda, SO2 gazi aralashtiruvchi sifatida ishlatiladi. Ekspriment o’tkazilgan sexda, kombinerlangan puflashning effektivligini argon gazining yetishmovchiligi chegaraladi. SO2 dan foydalanish bu qiyinchiliklarni tugatishi va argon uchun qilinadigan sarf xarajatlarni kamaytirishi mumkin edi. Aralashtiruvchi sifatida metallni ushbu puflashda azot gazi qo’llanilgan markali po’latni eritishda (8-10 min), yakuniy po’latni eritishda argon xuddi shu vaqt davomida beriladi. Po’latni tarkibi azot miqdori kam holatda olish uchun argonli puflash davomiyligi 12-14 min gacha oshirilgan.
Uglerod to’rt oksidi - kuchsiz oksidlovchi gaz (kislorodga nisbatan). Uning fizik-kimyoiy xususiyatlarini ko’rib chiqqanda uning eritma bilan ta’sirlashuvida hosil bo’lishi mumkin bo’lgan reaksiya variantlarini aniqlash kerak, negaki ham uglerod, ham temir oksidlanishi mumkin.
TUBDA FURMALARNING JOYLASHUVI VARIANTLARI.
Ekspriment shuni kursatadiki, aralashtiruvchi sifatida uglerod to’rt oksidi gazini qo’llashda jarayon yakunida metall tarkibidagi azot miqdori odatdagidan kam ( < 0.0030% ) bo’ldi. Bu natijani quyidagicha tushuntirish mumkin, SO2 bilan pastdan puflashda metallga azotning kelishi azotli puflashning davomiyligi qisqarganligi tufayli kamayadi, uni yo’qotish esa suyuq vannada aralashtirishni jadallashtiradi.
Tayyor metallda azotning miqdori qo’shimcha ravishda kamaytiriladi, agar konvertordan chiqishda metall oqimini himoyalashdan foydalanilsa. Argon bu texnologik usulda qo’llash uchun anchagina qimmatli, uglerod to’rt oksidini qo’llash esa anchagina metallni azot yutishidan himoyalash real darajada ta’minlab beradi.
Do'stlaringiz bilan baham: |