Metallashgan zarralarni qizdirib biriktirish Reja: Okatishlarga kuchlanishdagi yopishish haroratiga g‘ovaklik va yuklanish ta'sirining bog‘liqligi

Metallashgan zarralarni qizdirib biriktirish
Reja:
1. Okatishlarga kuchlanishdagi yopishish haroratiga g‘ovaklik
va yuklanish ta'sirining bog‘liqligi
2. Yopishish haroratining bo‘sh jinslar tarkibiga bog‘liqligi
3. Shaxta pechida tiklash gazining haroratida oksidlangan okatishlar fraksiya tarkibining ularning birikish hosil qilishiga ta'siri
Xulosa
Foydalanilgan adabiyotlar

Metallashning barcha shaxta pechlari uchun qumoqlarni qizdirib biriktirish hodisasi bilan bog‘liq bo‘lgan haroratning eng yuqori qiymatlarini va to‘planishlar hamda bo‘laklar konglomeratlari hosil bo‘lishini cheklash xususiyatlidir. Bu hodisa ba'zan “yopishish” yoki “qumoqlar payvandlanishi” atamalari bilan tavsiflanadi. Bo‘laklar birikishining hosil bo‘lishi shixta qatlami gaz o‘tkazuvchanligini buzadi, tiklagich-gazning shaxta pechi kesimi va hajmi bo‘yicha bir tekis taqsimlanishini izdan chiqaradi, bu o‘z navbatida, shixta qatlami materiallariga kimyoviy va issiqlik ishlovi berishning bir xil bo‘lmasligiga olib keladi. Shaxta pechlari amaliyoti shuni ko‘rsatdiki, pechda birikishlar yuzaga kelganda pechning tiklash zonasidan chiqishda ayrim uchastkalarda metallash darajasining o‘zgarishi oralig‘i bir necha martaga ortadi va 10-98 % tashkil etishi mumkin.

Bu hodisa sodir bo‘lganda shixta harakati juda buziladi, osilmalar yuzaga keladi, shixta deyarli qo‘zg‘ala olmaydigan alohida harakatsiz zonalar hosil bo‘ladi. Texnologlar oltindan aniqlangan chegaraviy haroratdan kelib chiqib, ushbu kimyoviy va fraksiyali tarkib shixtasi hali birikishga duch bo‘lmagan jarayonning harorat tartibini doimiy nazorat qiladilar. Ko‘pincha qumoqlar birikishi hodisasi 700-800 ºC oraliqqa to‘g‘ri keladi.
Tiklashning sanoatli shaxta pechlarida erishilgan tiklagich-gazning eng yuqori harorati 800ºC tashkil etadi. Tiklashning past harorati jarayonlarning pasayishiga va shunga ko‘ra, agregatlar unumdorligi kamayishini ham keltirib chiqaradi. Bu vaqtda XiL (Meksika) firmasi ma'lumotlari bo‘yicha, har bir 7ºC tiklagich-gazga shaxta pechi unumdorligining 1% o‘lchamda o‘sishi to‘g‘ri keladi. Bu muhokama qilinayotgan muammoning muhimligini tavsiflaydi. Afsuski, shaxta pechida qumoqlar birikishi jarayonini o‘rganish yaqinda boshlangan va jarayon uncha chuqur o‘rganilmagan.
Yopishgan zarralar yuzasi ko‘pincha metalli temirdan iborat bo‘lgan 1,5-2,0 mm gacha qalinlikdagi zich qobiqdan tuzilgan. Oralarida oksidli tutashtirgich mavjud yopishgan qumoqlarning shaxta pechlarida tiklanganligi aniqlanmagan. Qumoqlar birikishi jarayonini belgilovchi asosiy omillar – bu harorat, qumoqlarga mexanik yuklama va qumoqlar xossalari (tiklanuvchanligi, bo‘sh jinslar tarkibi, o‘lchami va b.) deb hisoblash mumkin.
Shaxta pechlarida rudali bo‘laklarni tiklash yuqorida joylashgan shixta materiallari qatlami bosimi bilan yuzaga kelgan yuklanish ostida sodir bo‘lishini hisobga olib, aloqali sohada moddalar oqimini keltirib chiqaruvchi kuchlar tashqariga qo‘yilganda qumoqlarning o‘z-o‘zidan yopishishi mexanizmi eng ehtimollidir. Ikkita qumoq o‘rtasidagi aloqali bo‘yin sohasida moddalarni ko‘chirishning termodinamik maqsadga muvofiqligi shu sabab yuzaga kelganki, bunda sodir bo‘ladigan bo‘yin yuzasi ko‘chishi ikkita qumoq umumiy yuzasining, shunga ko‘ra, tizimning jamlanma yuza energiyasining ham kamayishi bilan birga kechadi. Bunda shunga e'tibor berish lozimki, qumoqlar yopishishi qumoqlar markazi o‘rtasidagi masofa kamayishi bilan birga sodir bo‘ladi. Zarralar yopishishi ikki bosqichda sodir bo‘ladi: qumoqlar aloqasi sohasida moddalarni ko‘chirish va aloqalar sohasida moddalarning plastik oqimi va zarralar konglomeratini hosil qilish bilan qumoqlar deformatsiyasi.
Yana shunga ahamiyat berish lozimki, uzluksiz harakatlanuvchi qumoqlar qatlamida ularning birikishi, ilashish kuchlari va uzilish kuchlari o‘rtasidagi o‘zaro nisbatga bog‘liq. Qumoqlarni shaxta pechida tiklashda ularning birikishi jarayoni MISiSda Yu.S.Yusfin, V.R.Grebennikov, V.V.Danshin tomonidan juda to‘liq tadqiq qilingan. Birikish hodisasini ifodalash uchun mezon sifatida birikish harorati –93-95 % tiklash darajasiga erishilganda yuklanish ostida birikkan qumoqlar ulushi nolga teng bo‘lgan, tiklagich-gazning eng yuqori darajada mumkin bo‘lgan harorat qabul qilindi.
Qumoqlar birikishi anshliflarini o‘rganish shuni ko‘rsatdiki, yopishish bir-biriga tekkan okatishlarda metall zarralarining birikishi natijasida sodir bo‘ladi. Bunda aloqa joyida g‘ovakligi okatish bo‘yicha o‘rtachadan 30-50% past bo‘lgan zich bo‘yin hosil bo‘ladi. Birikish jarayoni kinetikasini o‘rganish shuni ko‘rsatdiki, okatishlar tiklashning 70-80 % erishgandan so‘ng jarayonning eng jadal borishi boshlanadi. Bunda birikishning ikkita mexanizmi mumkin, qachon okatish deformatsiyasi sodir bo‘lmasa va qachonki deformatsiya borsa, bunda bo‘yin diametri va birikish mustahkamligi keskin ortadi.
Agar okatishlar birikishi ikkinchi mexanizm bo‘yicha borsa, ya'ni, qachonki qo‘yiladigan yuklanish okatish oquvchanligi chegarasidan oshsa, bu holatda yopishish jarayoni rivojlanish oladi. Aniqki, okatishlar yopishishining oldini olish uchun butun vaqt davomida birikish jarayoni faqat birinchi mexanizm bo‘yicha borishiga intilish lozim bo‘ladi. Qachonki yuklanish oquvchanlik chegarasidan oshmasa, ushbu masalani hal qilish mumkin. Shundan kelib chiqib, okatish oquvchanligiga okatishlar va tiklagich-gaz xususiyatlari ta'sirini aniqlash dolzarb masala bo‘lib qoladi. Ta'kidlash joizki, materiallar oquvchanligi chegarasi harorat ortishi bilan jiddiy kamayadi.
Qumoqlar deformatsiyasini x qumoqlar o‘rtasidagi bo‘yin diametri bilan tavsiflash mumkin.
x⁴ =12DVFτ/(kTπ) (2.178)
x²⁽ⁿ⁺¹⁾=4(n+1)R²ẞ(F/π)ⁿτ (2.179)
bunda, V – moddaning atom hajmi; k –Bolsman o‘zgarmas (miqdori); T – mutlaq harorat; F – qo‘yiladigan kuchlanish; D – diffuziyalanadigan modda diffuziyasi koeffitsienti; τ –aloqa vaqti; R – qumoq o‘lchami; β va n – kristall moddalar xossalari va tuzilishi bilan bog‘liq bo‘lgan koeffitsientlar.