Metallurgiya. Chuyan va pulat ishlab chikarish. ReJA

Chuyan ishlab chikarish.

Metallurgiya asosan 2 boskichda sodir buluvchi jarayondir: 1) domna pechida chuyan olish 2) chuyanni pulatga aylantirish.

Chuyan mashina kismlari, ogir gildiraklar va trubalar tayyorlashda ishlatiladi. Chuyan olish uchun dastlabki maxsulotlar temir rudalari, flyus va yokilgi xisoblanadi.

Fe rudalari tarkibiga kura kuyidagicha sinflanadi:

a) magnitli temirtoshlar - asosan magnetit - Fe₃ O₄ dan tashkil topadi. U tarkibida 50 - 70 % Fe tutadi.

b) kizil temirtoshlar Fe₂ O₃ - gematit mineralini tutib 50 -70 % Fe ga ega, magnetitga nisbatan oson kaytariladi.

v) kungir temirtoshlar - Fe₂O₃nH₂O tarkibli Fe gidroksidlarini tutadi. Ular turkibidagi temir tutishiga kura kambagalrokdir, ya`ni 25 - 53 % Fe tutadi. S, P, As kabi kushimchalar tutadi.

g) shpatli temirtoshlar - tarkibida 30 - 37 % P, FeCO₃, S va R ning uncha katta bulmagan mikdorlarini tutadi.Ularni kuydirish natijasida Fe ning mikdori 50 - 60 % ga ortadi.

Kora va rangli metallar ishlab chikarishning chikindilari xam xom ashyo bulib xizmat kiladi. Yukori xaroratda eruvchi oksidlarni oson eriydigan shlaklarga aylantirish uchun flyuslardan (tez erituvchi moddalar) foydalaniladi. Masalan: SaSO₃, MgCO₃ 1 tonna chuyanni eritish uchun 0,4 - 0,8 t flyus kerak buladi.

Yokilgi sifatida koks ishlatiladi. Uning tarkibida 80 - 86 % C, 2 - 7 % H O, 1,2 - 1,7 % S, 15 % kullar va tabiiy gaz buladi.

Domna jarayoniga temir rudasini tayyorlash maydalash, birxillashtirish va boyitishdan iborat.

Rudalarni boyitish kaytarib kuydirish, elektromagnit separatsiya va flyuotatsiyadan iborat .Oxirgi etapi aglomeratsiyadir.

Bu jarayon maydalangan ruda va kuydirilgan oxaktoshni koks bilan transporter tipidagi aglomeratsiya mashinasida pishirishdan iborat. Domna pechida eritishda boshlangich xom ashyoning ulchamlari katta axamiyatga ega.

Masalan: ruda uchun 40 - 100 mm

koks uchun 40 - 80 mm

oxaktosh uchun 30 - 80 mm

Juda maydalangan bulaklar xam domna jarayoniga salbiy ta`sir kursatadi. Chunki xar bir ulchami 5 mm ga kamaygan 10 % bulaklar pechning ishlab chikarish unumdorligini 3 % ga kamaytiradi va yokilgi sarfini orttiradi.

Domna pechida kuydirish jarayoni.

Chuyanni shaxta tipidagi metallurgiya reaktorlarida eritiladi. Ular domna pechlari yoki domnalar deyiladi. Domna pechida bir biriga tomon karab 2ta okim davriy ravishda xarakatda buladi:

1) yukoridan pastga tomon shixta materiallari okimi;

2) pastdan yukoriga esa yokilgining enishidan xosil bulgan kaytaruvchi gazlar okimi.

Shixta materiallarining xarakati koksning enishi, materiallarining maydalanishi va erishi, chuyan va shlaklarning davriy ravishda chikarib turilishi bilan izoxlanadi. Domnaning gorn zapasida, ya`ni uchogida xavoning intensiv ravishda yuborib turish xisobiga oksidlovchi muxit tutib turiladi, bunda koks enadi.

C+O₂=CO₂+401 kJ

SO₂ chuglantirilgan koksning yuzasida kaytariladi:

2S +O₂=2CO - 166 kJ

Gornda xosil bulgan kaytaruvchi gaz pechning yukori kismiga kutarilib shixta komponentlarini kizdiradi va kaytaradi.

Domnada eng yukori xarorat gorn kismida 1800 S , past xarorat esa koloshnikda-250 S buladi. Gorndagi bosim 0,2 - 0,35 MPa.

Shixtaning tushirish natijasida kuyidagi jarayonlar sodir buladi:

Shixta komponentlarining parchalanishi, Fe oksidlarining kaytarilishi, S ning erishi, shlakning xosil bulishi va erishi.

Fe ning kaytarilishi kuyidagi sxema buyicha boradi:

Fe₂O₃--> Fe₃O₄--> FeO --> Fe

Fe ning kaytarilishi fakat koks uglerodi ishtirokida bormay, balki ruda sirtida SO ni termik dissotsiatsiyasida xosil bulgan S erdamida xam sodir buladi:

2S SO₂+S

Fe dan tashkari domnada shixta tarkibiga kiruvchi boshka elementlar xam kaytariladi. Shixta deganda rudalar, flyus va yokilgi aralashmasi tushuniladi, lekin Mn ning ma`lum kismi kaytarilmaydi va shlakka utib ketadi. Xosil bulgan Fe S bilan tsementit xosil kiladi:

3Fe + C = Fe₃C

C ning erishi xisobiga Fe ning S sizlanishi sodir buladi. 1200 S da uglerodsizlangan Fe eriydi va koks, flyus bulaklarga bulinadi. Asta - sekin S, Si, Mn va R larni eritadi.

Erigan chuyan esa gornda tuplanadi. Shlak xosil bulishi 1000 S da SaO ni SiO, Al O, MnO bilan ta`sirlashuvidvn boshlanadi.

1250 - 1350 S da shlak chuyanning pastki kismida erigan xolda tuplana boshlaydi.

Bu erda xosil bulgan SaS shlakda eriydi, chunki u chuyanda erimaydi.

Domna pechining tuzilishi.

Domna pechi 36 m li minoradan iborat bulib, u bir - biri bilan kesishgan ikki konusdan tashkil topgan. Konus oraligida 12 - 16 m diametrli tsilindr joylashgan.

Domnaning yukori kismi shaxta deyiladi, eng yukori kismi esa koloshnik deb ataluvchi teshik bilan tamomlanadi. Koloshnik esa koloshnik zatvori, ya`ni kopgogi bilan berkitiladi. Domnaning eng keng kismi raspar deyilib, pastki kismi gorn, ya`ni utxona xisoblanadi. Gornda maxsus teshiklar bulib, ular furmalar deyiladi, ulardan pechga issik xavo kiradi. Bu xavo isitgichlar xisoblangan kauperlarda 900 - 1200 S gacha kizdiriladi. Kauper diametri 6m - 9m, balandligi 45 m gacha bulgan tsilindrsimon, davriy ravishda ishlovchi

apparatdir. Uning ichki kismi shamot gishti bilan uralgan buladi. Domna pechdagi jarayonning uzluksiz bulishi uchun bir nechta xavo isitgichlaridan foydalaniladi.

Domna pechining sxemasi:

Domna pechida ishlab chikarilgan chuyan kuyish chuyani bulib, undan kuyish yuli bilan turli materiallar ishlab chikariladi.

Chuyan tarkibidagi uglerodni oksidlash yuli bilan kamaytirish orkali pulat ishlab chikariladi. Pulat ishlab chikarishning 3 usuli bulib,ular kuyidagilardir: marten, kislorod konvertorlarida, elektr pechlarida.

Marten usulida pulat xosil kilishda chuyan regenerativ pechlarda kayta ishlanadi. Bu pechlarda chuyanga temir siniklari va ma`lum mikdorda ruda kushib suyuklantiriladi. Kushimchalarning bir kismi pechga enuvchi gazlar bilan birga kiradigan xavo kislorodi xisobiga enadi, bir kismi esa kushiladigan ruda tarkibidagi kislorod xisobiga enadi.

Kislorod konvertorlarida pulatni suyuklantirish xam yukoridagi marten pechiga uxshash buladi, lekin unga nisbatan intensivrok, tezligi xam 35 - 45 minut buladi.(martenda 6 - 8 soatga etadi)

Elektr pechlarida pulatni suyuklantirib olishda issiklik elektr energiyasi xisobiga xosil kilinadi. Bu usul erdamida eng yukori sifatli pulat ishlab chikarishda foydalaniladi.
SAVOL VA TOPShIRIKLAR:
1.Metallurgiya xakida umumiy tushuncha.

2.Metallar kanday sinflarga ajratiladi?

3.Domna pechi kanday kismlardan iborat?

4.Chuyan ishlab chikarish jaraenini tushuntirib bering.

5.Chuyanni kaysi usullar bilan pulatga aylantiriladi?