Ma’ruza №39
Kislorod mash’ala pechining asosiy tasnifi va ishlash prinsipi
Tayanch iboralar:
issiqlik generatorlari,
chang chiqishi, xom ashyo materiallari, avtogen
jarayonlar, gaz yurish yo‘lagi, kessonlar, fakel, jelob, sulfidlarning oksidlanishi, mash’ala,
gorizontal, vertikal, issiqlik generatsiyasi, barbotaj, desulfurizatsiya, furma, tub qismi, furma osti
zonasi, garnissaj.
Reja: 1.
Kislorod-mashala pechining konstruksiyasi.
2. Kislorod-mashala pechining ishlash prinsiplari.
3. Kislorod mash‘ala pechlarda issiqlik va massaalmashuv jarayonlari.
4. Kislorod mash’ala pechini qoʻllash afzalliklari
Xom ashyo materiallari oksidlanishi natijasida ajralayotgan issiqlik miqdori hisobiga
kechadigan jarayonlarni avtogen deb nomlash qabul qilingan. Odatda avtogen jarayonlar
shteynlarni konverterlashda purkashni qizdirish va qo‘shilgan sovuq qo‘shimchalarni eritish
uchun xom ashyoning kimyoviy energiyasini qo‘llash, hamda qaynovchi
qatlamda sulfidlarni
kuydirish jarayoni kechishida qo‘llaniladi. Mis ishlab chiqarishda sulfidli materiallarning
kimyoviy energiyasini ishlatish sohasini kengaytirish bo‘yicha ishlar XX asrning 50-yillarida
olib borilgan izlanishlar avtogen rejimda ishlovchi shteynga eritish agregatlarning hamda xomaki
misni yarimsanoat va sanoat qurilmalarining yaratilishiga sabab bo‘ldi. Yoqilg‘ili va elektr
pechlarga nisbatan avfzalliklari texnologik belgilanishiga nisbatan tuziladi va xomaki mis
olishning to‘liq texnologik siklida taxminan ikki baravar energiya sarfini qisqartiradi va
shteynga eritish bosqichida oltingugurt gazlarining atmosferaga chiqishining yo‘q qiladi. SHu
bilan birga agregatda amalga oshiriluvchi texnologik jarayonlarning ko‘paytirilishi ularning
issiqlik rejimini
murakkablashuviga olib keldi, chunki pech ishchi maydonida bir qator
shixtaning qizishi va erishiga oid jarayonlarning kechishi sababli pech bir vaqtning o‘zida
sulfidlarni oksidlash uchun yuqori haroratli reaktor vazifasini bajarib kelmoqda. Agregat issiqlik
ishining rejim parametrlari va konstruktiv elementlarini komponovkalash prinsiplari asosan
unda qayta ishlanayotgan shixtali materiallar tarkibiga bog‘liq bo‘ladi. Rangli metallar ishlab
chiqarishda qo‘llaniladigan sulfidli xom ashyoning xilma xilligi tuzilishiga nisbatan shteynga
eritish uchun bir qator pechlar yaratilishiga olib keldi.
Avtogen eritish uchun pechlarning sanoatda keng qo‘llanilishining asosiy avfzalligi va
sababi bu ularning issiqlik regeneratsiyasi rejimida ishlashi va sulfidlar energiyasining keng
ishlatilishidir. Avtogen eritishning issiqlik balansi tahlilidan quyidagi xulosaga kelamiz, sulfidlar
oksidlanishidan ajralgan va ekzotermik reaksiyalar reagentlari
va dastlabki mahsulotlarini
texnologik jarayon zonasida o‘rtacha haroratgacha qizdirishga sarflangan har bir kilojoul issiqlik
yallig‘ eritish pechida yoqilg‘i yonishidan ajralgan issiqlikning taxminan 3,3 kJ ga, ruda eritish
pechida shteynga eritish jarayonida elektr pechida 4-5kJ sarflangan issiqlik energiyasiga
ekvivalent. Shteynga eritishda yoqilg‘ili pechlarning avtogen pechlar bilan almashtirilishi
yoqilg‘i sarfini keskin qisaqartirdi. Energiya tejalishi bilan birga yoqilg‘i yonishi natijasida
ajraladigan gazlarning hajmi kamayishiga ham olib kelib, bu esa ularni changdan samarali
tozalash va texnologik gazlar tarkibidagi oltingugurt va boshqa
qimmatli komponentlarni
utillashni tashkil qilish imkonini berdi.
Avtogen jarayonlarda sulfidlarni issiqlikning asosiy manbai sifatida ishlatilishi avfzalliklar
bilan birga bir qator muhim kamchiliklari ham mavjud. Bu yoqilg‘ili pechlardan avtogen
pechlarga o‘tishda bir qator kamchiliklar pechni issiqlik rejimi boshqarilishidagi
murakkablashuvdir. Masalan, shixtali materiallarni keng diapazonida mahsulotlarni to‘liq
ajratish maqsadida eritishning issiqlik va harorat rejimlarida sezilarli qisqaradi. Sulfidlar past
sifatli yoqilg‘i bo‘lib, shu zonadagi texnologik jarayonda ishlatiladi va bu erga energiya issiqlik
almashinuvi hisobiga keladi.
Sulfidlarning kimyoviy energiyasidan samarali foydalanishni oshirish uchun agregat
issiqlik-almashuvchi pech rejimida ishlaganda zamonaviy ishlab chiqarishda deyarli barcha
issilikni generatsiyalovchi va texnologik jarayonlarda imkoni boricha issiqlik almashinuvini
faollashtiradigan usullar qo‘llaniladi. Masalan, sulfidlarni oksidlash uchun texnik toza kislorodni
ishlatishadi, purkaladigan havo miqdori qizdiriladi
va kislorod bilan boyitiladi, sulfidlarning
o‘rniga issiqlik manbai sifatida texnologik jarayonni zonalarida tabiiy gaz, mazut, ko‘mir changi
va elektr energiyasi qo‘llaniladi. Avtogen eritish uchun pechlarning ishchi maydonida issiqlik
almashinuvini faollashtirish usullarining ko‘pligi konstruksiyalarning juda ham ko‘p turli
bo‘lishiga olib keldi. Sulfidlarni kislorod oqimida yondirish jarayonini texnologik mash’alasi
gorizontal joylashgan kislorod mash’alali eritish pelarida olib boriladi. Qizdirilgan va kislorod
bilan boyitilgan muallaq holatda eritish agregatlarida shixta mash’alasi reaksion shaxtada
vertikal joylashtiriladi. Havo purkamada ishlovchi Vanyukov pechida sulfidlarni eritish
agregatlarida yoqilg‘i bevosita texnologik jarayon zonasiga uzatib amalga oshiriladi. So‘ngi
vaqtlarda aralash variantlar keng qo‘llanilmoqda, bunda pech ish
maydonida kislorod bilan
boyitilgan purkash bilan birga yoqilg‘i yoqiladi. Bunday rejimlar Vanyukov pechlarida ham,
muallaq holatda sulfidlarni eritishda ham qo‘llanildi, bu esa ularning ish rejimi sharoitlarini
yaxshilash imkonini berdi. Issiqlikning qo‘shimcha manbalarni qo‘llashli o‘xshash rejimlar
kislorodli, muallaq, siklonli, elektrotermik eritish (KIVSET) agregatlarida qo‘llaniladi, bunda
texnologik jarayon zonalarida (vanna) elektr energiyasini ishlatib issiqlik olinadi.
Shteynga eritishning u yoki bu turini ob’ektiv baholashning imkoni yo‘q, chunki jarayon
apparaturasini tanlashga ishlab chiqarishning ma’lum sharoitlari hamda xom ashyo materiallarining
xossalari katta ta’sir ko‘rsatadi. Shteynga eritish uchun boyitilgan kislorodli
purkamali muallaq
pechlar sanoat miqiyosida XX asrning 60-yillar oxiridako‘p davlatlarning mis eritish korxonalarida
keng qo‘llanildi va hozirgi vaqtda ham sulfidli xom ashyoni shteynga eritishda keng qo‘llanilmoqda.
Pechlarning rivojlanish davrini ikki bosqichga bo‘lish mumkin. Pechlarning o‘lchamlari bilan
boshqalardan farq qiluvchi birinchi konstruksiyalarida oksidlovchi sifatida qizdirilgan havoli va zarur
bo‘lganda kislorod bilan boyitilgan purkash qo‘llanilgan. Undan keyinroq loyihalangan
agregatlarning tuzilishlari deyarli bir xil o‘lchamga ega. Sulfidlarni oksidlash uchun ularda kislorod
bilan boyitilgan purkash qo‘llaniladi, ularning issiqlik ishi pech ishchi maydonida yoqiladigan
yoqilg‘i yordamida bir maromga keltiriladi. Shunday qilib, muallaq holatda shteynga eritish pechida
shixtaning oksidlash oqimida qayta ishlanishi o‘ziga xos jarayon bo‘lib, oksidlovchi pechdan
tashqarida yoki pechning o‘zida qizdiriladi (yoqilg‘ini yondirish hisobiga), bu esa pechda
kechayotgan issiqlikni generatsiyalovchi va issiqlik almashuvchi jarayonlar faolligidagi nisbatni
o‘zgartirish va shu bilan birga pechda turli xil tarkibli shixta materiallarini
qayta ishlashga imkon
beradi. Pechda ko‘p miqdorda texnologik gazlar ajralib, ular agregatning ishchi fazosida yuqori
tezliklar bilan tarqaladi. Shuning uchun muallaq holatda eritish pechlarida chang chiqishini oldini
olish maqsadida odatda maxsus reaksion kameraga joylashtirilgan vertikal joylashgan gorizontal
tindirgichga o‘tuvchi texnologik mash’ala qo‘llaniladi. Xuddi shu maqsadda pechdan gazlarning
chiqishi shaxta tipidagi maxsus vertikal gaz yurish yo‘lagi orqali amalga oshiriladi.