Kirish Nazariy qism Texnologik xisobotlar

Qo‘zg‘aluvchan anod eritish pechining umumiy ko‘rinishi.
Unda pechning yon ko‘rinishi, chiqayotgan oqova gaz mo‘risi, o‘ng tomonda esa tabiiy gaz beruvchi yondirgich ko‘rsatilgan.

Su₂O + CO = 2Su + CO₂ (7.8)

4Su₂O + CH₄ = 8Su + CO₂ + 2H₂O (7.9)
Hamma reaksiyalar oson va to‘liq o‘tadi. Masalan, vodorodli tik­lanish 248⁰C da boshlanib, pechdagi haroratlarda juda ham tez o‘tadi. Bu reak­siya­ning muvozanat doimiyligi juda ko‘p adabiyotlarda batafsil yori­til­gan.
1050⁰C da Kr ning qiymati 1∙10^-4,1 ga teng, boshqacha aytganda, bu juda ham kichik raqam. Bundan xulosa shuki, vodorodning miqdori, suv bug‘­lari­ning miqdoriga nisbatan 10000 marta kamroqdir va vodorod deyarli to‘liq reaksiyaga kirishadi.
O‘zbekiston sharoitida tiklash, ya’ni qaytaruvchi sifatida tabiiy gazdan foydalanish afzalroqdir. Jarayon davrida (7.9-reaksiya) aj Olovli tozalashda quyidagi jarayonlar olib boriladi:
1) xomaki misni pechda eritish (agar pechga suyuq xomaki mis quyil­sa, bu tadbir o‘tkazilmaydi);
2) suyuq xomaki misni havo purkash orqali oksidlantirish. Bu jarayon­ning maqsadi – qo‘shimcha metallarni oksidlantirib, toshqol faza­siga o‘tka­zishdir. Jarayon yakunida misning ustki qismidan toshqolni albatta chiqarib tashlash kerak. Aks holda, qo‘shimcha metallar qaytadan mis tarkibiga o‘tishi mumkin;
3) vannasida erigan mis yarimoksidining tiklanish jarayoni;
4) misni anodlar holida qoliplarga quyish.
Suyuq mis eritmasi aro havo o‘tganda quyidagi asosiy reaksiya boradi:
2Su + 0,5 O₂ = Su₂O + 16,74 kDj

Hosil bo‘lgan Su₂O suyuq mis eritmasida eriydi. Mis yarimok­sidining erish qobiliyati haroratga bog‘liq va quyidagi ko‘rsatkichlarda necha foiz erishi ko‘rsatilgan:

1100⁰C - 0,5 %; 1150⁰C - 8,3 % va 1200⁰C - 12,4 %.

Haroratning bundan yuqori ko‘tarilishi erish ko‘rsatkichini deyarli oshirmaydi. Amaliyotda oksidlanish jarayoni 1150–1200⁰C oralig‘ida olib boriladi. Shuning uchun ham suyuq misning kislorod bilan to‘yintirilishi 8 % bilan cheklanadi, xolos. Bu raqam suyuq vannada 0,9 % kislorod tarkibiga to‘g‘ri keladi. Agarda misni qo‘shimcha oksidlantirsak, Su₂O vanna sirtiga suzib chiqib, befoyda bo‘ladi va mis bilan toshqolni boyitadi.

Xomaki mis tarkibida 99 % Su, 0,2 % S, 0,5 % Fe va bir qancha selen, tellur, vismut, surma, margimush, nikel va boshqa metallar bo‘l­sa, xomaki misga xomashyodagi oltin va kumush deyarli to‘liq o‘tadi.
Mis yarim oksidi misda erib, qo‘shimcha moddalar bilan o‘zaro bog‘­lanadi. Masalan, mis yarim sulfidiga bog‘langan oltingugurt bilan quyidagi reaksiya orqali o‘zaro ta’sir etadi:

2Su₂O + Su₂S = 6 Su + SO₂ (7.1)

ΔG = 3560 – 6,725 T (7.2)

Pechdagi harorat oralig‘ida bu reaksiya deyarli to‘liq chapdan o‘ng tomonga qarab boradi.

Mis yarimoksidi boshqa metallarga nisbatan kislorodga moyil­ligi yuqori bo‘lgani sababli o‘zining kislorodini boshqa metallarga berib, ularni oksidlantiradi.

Su₂O + Fe = 2Su + FeO (7.3)

Su₂O + Ni = 2 Su + NiO (7.4)
3Su₂O + 2Sb = 6Su + Sb₂O₃ (7.5)
Kimyoviy elementlardan Zn, Pb, Al, Si, Mn, Sn va Fe oson va to‘la toshqol birikmasiga o‘tadi. Masalan, temirning nazariya bo‘yicha qoldiq miqdori (og‘irlik bo‘yicha) 0,0011 % ni tashkil etadi. Amaliyotda temirning suyuq misdagi miqdori 0,0009 %. Suyuq mis eritmasiga diametri 25–30 mm bo‘lgan po‘lat quvurli furma orqali 2–2,5∙10⁵ Pa bosimda havo beriladi. Qo‘shimcha elementlarni toshqollash uchun pechga flus, kvars qumi beriladi. Olovli tozalashda toshqolga qo‘shimcha moddalar bilan mis ham bo‘lishi mumkin. Toshqoldagi misning miqdori 45 % gacha o‘tadi. Bu toshqol aylanuvchi xomashyo hisoblanib, qaytadan konverterga yuklana­di. Jarayonning umumiy davomiyligi qo‘shimcha moddalarning miqdoriga bog‘liq va 1,5–3,0 soatni tashkil qiladi.
Qo‘shimcha moddalarni ajratib chiqarish uchun havo purkalanib, mis kislorod bilan to‘yinadi. Misning qaytarib tiklanishi quyidagi reaksiyalar orqali o‘tishi mumkin:
Su₂O + C = 2Su + CO (7.6)
Su₂O + H ralib chiqayotgan vodorod ham tiklanish reaksiyasida qatnashadi. Faqat shuni esda tutish kerakki, qaytaruvchi tabiiy gaz yuqori haroratda parchalanadi,

SN₄ = S + 2N₂ (7.10)

va uning o‘zlashtirish darajasi aytarli yuqori emas.

Jarayon mobaynida konversiyalangan gazdan foydalanish yuqoriroq ko‘rsatkichlarga olib kelishi mumkin. Konversiyaning asosiy reaksiyasi:

SN₄ + 0,5O₂ + 1,88 N₂ = SO + 2N₂ + 1,88 N₂ (7.11)

Konversiya 900–1000⁰C oralig‘ida o‘tkaziladi. Jarayon uchun kerak bo‘lgan metanning qisman yonishi natijasida ushbu reaksiya boradi:

SN₄ + 2O₂ = SO₂ + 2N₂O + 768 kDj (7.12)

Qaytarilish jarayonining davomiyligi misdagi kislorod miq­do­riga bog‘liq va 2,5–3 soat mobaynida boradi.

Olovli tozalash ayrim hollarda statsionar yallig‘ qaytaruvchi eri­tish pechlarida ham o‘tkaziladi. Faqat bu yallig‘ qaytaruvchi eritish pech­lar­ining o‘lchamlari kichikroq bo‘lib, yoqilg‘i yondirish uchun forkamerali va yon tomonlari tuynuklidir. Pech uzluksiz emas, vaqti-vaqti bilan dav­riy tartibda ishlaydi. Odatda, bir sutkada bitta tozalash jarayoni o‘tka­ziladi. Pechning ishlab chiqarish unumdorligi uning eritish hajmiga bog‘liqdir va 50 – 400 t ni tashkil qiladi. Odatda, zamonaviy pechlarning hajmi 100–250 t bo‘ladi. Yoqilg‘ining sarfi (misning og‘irligiga nisba­tan), %: mazut 7,9; ko‘mir 12,3 atrofida bo‘ladi.
Statsionar yallig‘ qaytaruvchi eritish pechida issiqlik taqsim­la­nishi quyidagicha:
- pech haroratini o‘z me’yorida ushlab turish uchun 41,9– 46,9 %;
- bug‘ olish uchun qozon-sovutkich agregatiga 36,6 – 40,2 %;
- turli yo‘qotish va boshqa yaroqsiz mahsulotlar uchun 21,5–14,4 %.
Tozalangan misning jarayon mahsulotlari bo‘yicha taqsimlanishi quyidagicha:
yaroqli mis anodlar tarkibiga 97,0 % o‘tadi;
turli yaroqsiz mahsulotlarga 0,45 %;
skrapga 1,16 %;
toshqolga 1,14 %;
gaz va turli uchirmalarga 0,25 % mis o‘tishi mumkin.
Tozalangan misni quyidagi rasmda ko‘rsatilganidek, aylanuvchi gorizon­tal mashinalardagi qoliplarga suyuq holda anodlar quyiladi.