«Metallurgiya»kafedrasi «Po’lat ishlab chiqarish texnologiyasi»

2.1 Material balansi

Shixta va po’latning erigandan keyingi aralashmasini o’rtacha element miqdori farqini aniqlaymiz. 3-jadval.

C	1.04-0,23=0.81
Si	0.4487-0.036=0.4127
Mn	0.5617-0.19=0.3717
Fe	3.000 kg
Jami:	4.5944 kg

30 % C – CO₂ g gaza, 70 % esa CO gacha aniqlanadi deb qabul qilamiz. Begona moddalarning oksidlanishiga kislorod sarfini va xonada bo’lgan oksidlar miqdorini topamiz. 4-jadval.

	Kislorodning sarfi, kg	Oksidning massasi, kg
C--CO2	0.2173×32/12=0.5795	0.2173+0.5795=0.7968
C--CO	0.5070×16/12=0.6760	0.5070+0.6760=1.1830
Si--SiO2	0.4127×32/28=0.4716	0.4127+0.4716=0.8843
Mn--MnO	0.3717×16/55=0.1081	0.3717+0.1081=0.4798
Fe--Fe2O3	3×48/112=1.2858	3+1.286=4.2858
Jami:	3.121	7.6297

Ushbu jadvaldan foydalanib shlakning erish davri oxiridagi

tarkibini topamiz. 5-jadval

	SiO2	CaO	MgO	Al2O3	Cr2O3	S	MnO	P2O5	Fe2O3
Metalli shixta	0.8843	-	-	-	-	-	0.4798	-	-
Magnezit xromitli g'isht	0.0018	0.0006	0.0198	0.0012	0.0036	-	-	-	0.0030
Magnezitli g'isht	0.0084	0.0073	0.2520	0.0045	-	-	-	-	0.0056
Magnezitli kukun	0.0419	0.0262	0.9431	0.0083	-	-	-	-	0.0105
Magnezit (podvalka)	0.0168	0.0146	0.5040	0.0086	-	-	-	-	0.0112
Aglomerat	0.4359	0.6508	0.0401	-	-	-	-	-	-
Oxak	0.0787	1.9125	0.0787	0.0113	-	0.0029	-	0.0023	0.0079
Jami:	1.4678	2.612	1.8377	0.0339	0.0036	0.0029	0.4798	0.0023	0.0382

Shlakdagi temir oksidini miqdori metalldagi C miqdoriga bog’liq va F. P. Yedneral ma’lumotlari bo’yicha quyyidagicha qabul qilamiz. 6-jadval.

[C]%	0,08 – 0,18	0,20 – 0,32	0,28 – 0,42	0,67 - 1,09
(Feobsh)%	12,23	10,05	9,20	9,10

(Fe dagi FeO) / (Fe dagi Fe₂O₃) element amaliyot bo’yicha berilgan nisbatliklarni 2 – 4 deb qabul qilamiz.

Keltirilgan tavsiyani tegishli deb qabul qilinib, erish davrining oxiridagi po’latdagi C miqdori 0,23 % ga, shlakdagi temir oksidning miqdori 10,05% ni tashkil qiladi. FeO7.5 % bo’lsa Fe₂O₃ oksidida 2,25 % ga teng bo’ladi.
Temirning oksidsiz shlak og’irligi yuqorida berilgan jadvalda 6.1449 kg, 0,8995% ni tashkil qiladi, umumiy shlak og’irligi
L_shl = 6.4782/0,8995 = 7.202 kg (7)
Shlakdagi Fe oksidining og’irligi
6.7.202 – 6.4782=0.723kg, (8)

0.1843 kg Fe₂O₃ va 0.5422 kg FeO, shunday qilib shlakning tarkibi quyidagicha: 7-jadval.

	SiO2	CaO	MgO	Al2O3	Cr2O3	S	MnO	P2O5	Fe2O3	FeO
Kg	1.4678	2.612	1.8377	0.0339	0.0036	0.0029	0.4798	0.0023	0.1843	0.5422	7.1665
%	20.481	36.447	25.642	0.473	0.050	0.040	6.695	0.032	2.571	7.569	100.0

Shlakning asoslilik miqdori quyidagicha

CaO/SiO₂ = 36.447/20.481= 1.779 (9)
Temirning oksidlanishi, kg
Fe₂O₃ gacha …… 0.1843 - 0.0382 = 0.1461
FeO gacha ……............................... 0.5422
Temir metalldan shlakka o’tadi.
0.1461×112:160+0.5422×56:72 = 0.10227+0.42171=0.524 (10)
Yaroqli metall chiqishini quyidagicha tashkil etadi.
98,0 – 4.5944– 0.524 - 0.5 + 3.843 = 96.2246 kg (11)
Bu yerda: 98,0 – shixtadagi metallning og’irligi, kg.
4,5944 – kuyindi aralashmasi, kg 0,5 – temir soni, kg
0.524 – shlak bilan yo’qolgan temir miqdori, kg
3,843 – aglomerat bilan yo’qotilgan temir miqdori, kg;
Temirning oksidlanishda sarflangan kislorod quyidagiga teng.
(0.5422 - 0.42171) + (0.1461 - 0.10227) = 0.16442 kg (12)
Hamma aralashmani oksidlanishidagi sarflanayotgan kislorod miqdori quyidagicha:
3.121 + 0.16442 = 3.2854 kg (13)
Kislorodni biriktirib olish koeffitsienti 0,9 ga teng deb olamiz va 100 kg shixta ketayotgan kislorod miqdorini aniqlaymiz:
3.2854/0,9 = 3.65 kg yoki 2.55m³ (14)
Biriktirib olingan kislorod soni quyidagicha:
3.65 – 3.2854 = 0.3646 kg yoki 0,255 m³. (15)
Kislorod bilan azotning miqdori
3.65× 77 : 23 = 12.219 kg yoki 8.553 m³. (16)
Bunda 77 va 23 xavodagi kislorod va azotning massa bo’laklaridir.
CO₂ gazlarning ajralib chiqish tartibini aniqlashdagi CO va CO₂ larni ajralib chiqishini ham hisobini olish kerak, bunda 60 % elektrodlar erish davrida 100 kg material balansini tuzishda shixtani elektrod sarfini quyidagiga teng deb olamiz:
0,6 ×0,5 = 3,0 kg/t C oksid topish uchun 0,3×0,7 = 0,21 kg C yonadi va hosil bo’lgan CO miqdori 0,21 × 28/12 = 0,49 kg ni tashkil etadi. CO₂ hosil bo’lish jarayonida
0,09 × 44/12 = 0,33 kg C yonadi va 0,3 × 0,3 = 0,09 kg CO₂ hosil bo’ladi.
Elektrodlar uglerodini yonishi uchun quyidagi O₂ miqdori kerak.
(0.49 - 0.21) + (0.33 - 0.09) = 0.52 kg (17)
Kislorod bilan birga bo'lgan N₂ miqdori:
0,52 × 77/23 = 1,74 kg (18)

Endi ajralib chiqqan gazning miqdorini aniqlaymiz. 8-jadval

	Kg	m^3	%
CO2	0.7968+0.002+0.1557+0.33 =1.2845	0.6539	4.902
CO	1.1830+0.49 = 1.6730	1.3384	10.034
O2	0.255	0.1785	1.338
N2	1.74+12.219 = 13.959	11.167	83.727
Jami:	14.2751	13.338	100

Eritish davrining material balansi. 9-jadval.

Keldi	Kg	Olindi	Kg
Cho'yan	13.0	Metall	96.2246
Pasport bolvanka	74.0	Shlak	7.202
Lom	13.0	Gaz	14.2751
Elektrodlar sinig'i	0.28	Shlak bilan Me yo'qolishi	0.5
Aglomerat	1.4877	Fe2O3(tutunda)	4.286
Magnezit	0.56
Oxak	2.14
Futerovka	0.34
Elektrodlar	0.30
Havo	17.38
Jami:	122.4877	Jami:	122.4877

2.2Pechning asosiy o'lchamlarini aniqlash.

EYPE pechining valkasini keng tarqalgan formasi bo’lib yasovchi va konus asosi bilan 45 ºC hosil qiluvchi sferik ko’nussimon formasidir. EYPE pechining suyuq metallda hajmining sig’imi G = 5 t.
V = vG = 0,145 × 5 = 0.725 m³
Bu yerda V/t – suyuq po’latni solishtirma hajmi .
Metall sathi diametrini quyidagi formula orqali topamiz
P = 2000 = 2000 × 1,085 = 1953 mm = 1.953m
Bunda C koeffitsientini quyidagi jadvalda P/H = 5,0 ni hisobga olib topiladi. 10-jadval.

D/H	4.0	4.5	5.0	5.5	6.0	6.5	7.0
C	1.043	1.064	1.085	1.106	1.127	1.149	1.165

Vannadagi suyuq metallning balandligi H = 1.953 = 9.765 m shlakning hisobiy xosligini 0,1v deb qo’yamiz. U holda

Hm = 4Vm/PD² = 4 × 0.725/3,14 × 1.953² = 0.0242 m = 24.2 mm. (19)
va shlak sathi diametri:
Dm = D + 2Hm = 1953+2×24.2=2001.4mm (20)
Ishchi tuynukning ostona sathi shlak sathidan 40 mm balandda joylashishi kerak, unda qiyalik sathi ishchi tuynukning ostonasidan 65 mm li balandda bo’ladi.
D_qiya = D + 2(Hm + 40 + 65) = 1953+2×(24.2+40+65) = 2211.4mm
va D_st = D_qiya + 200 = 2211.4+200=2411.4mm.

Eritish maydonining balandligi H_ep va futerovkaning qatlamiga pech hajmiga bog’liq. 11-jadval.

G,T	0,5 – 6,0	12 – 50	>100
Hep/Dqiya	0,5 – 0,45	0,45 – 0,4	0,38 – 0,34
Bn,mm	450 – 550	600 – 700	800 – 1000
Bsv,mm	230	300	380 – 460
Bst,mm	300 – 350	300 – 350	300 – 350

11-jadvalda keltirilgan tavsiyalarga asosan.

H_ep = 0,36 × 2211.4= 796.1mm. (21)
Po’dina futerovkasining qalinligi = 960 mm va uning qalinligi 125 mm bo’lgan magnezitli olovbardosh materiallar bilan zichlangan. Magnezitli g’ishtlarning futerovkasini qalinligi 575 mm va yengil massali shamotning qalinligi esa 260 mm bo’ladi. Qiyalik sathidagi devor futerovkasi qalinligi 460 mm magnezit g’ishti; eni 40mm bo’lgan kojux va terilgan g’ishtlar orasidagi tirqinini magnezitli material bilan quyiladi kojuxning ichki diametrik
D_k = D_st + 2 × 500 = 2211.4 + 2 × 500 = 3411.4 mm (22)
Devorning yuqori qismidagi magnezitli futerovkaning qalinligi = 300mm
Pech svodining qalinligi = 460 mm bo’lgan xrom magnezitli g’ishtdan teriladi, svodning ustunlari orasidagi strelkani o’qlari svod ustunlari orasiga nisbatan 15 % qilib olinadi.
H_sv = 0,15 D_sv = 0,15(D_n - ), mm=0.15(3411.4-460)=442.71mm
Pechning ichki tuynugi o’lchamlarini pechga yoqilg’i yordamida shlak hosil qiluvchi va legirlovchi materiallarni qo’llab yuklashiga qarab olinadi.
b × h = 1600 ∙ 1600 mm
Erish davrining energetik belgisi.
Energetik belgisini tuzishdan maqsad ham elektr energiyani miqdorini aniqlashdir.Bu energiya EYPE – 5 pechga eritish jarayonida kerak bo’ladigan miqdordir.Bu miqdor bo’yichkeyinchalik pech transformatoriga kerak bo’lgan quvvatni topishdan foydalaniladi. Hajmi 5 tonna bo’lgan zamonaviy EYPE pechlari uchun eritish davri zamonaviy r u transformator quvvatiga bog’liq va quyidagicha
N,VBA…………………………25 32 42
R,S……………………………12240 9504 7452

Tahminan erish davrini o’rtasida davomiyligi t_n = 2160ºC ga teng bo’lgan shixta podvalkasi sodir bo’ladi. Tok ostidagi erish davomiyligi t_pT = Sr - 2160ºC

t_rt = 9504 – 2160 = 7344s.