Навоий кон-металлургия комбинати

4-МАВЗУ. ЭРИТМАДАГИ АВТОГЕН ЖАРАЁНЛАРНИ НАЗАРОИЙ АСОСЛАРИ ВА АМАЛИЁТИ. СУЮҚ ВАННАДА ЭРИТИШ, «НАРОНДА», АВТОГЕН ЖАРАЁН ҲАҚИДА УМУМИЙ ТУШУНЧА
3.1. Автоген эритиш жараёнлари


Металлургия саноатида, хусусан, мис эритишда бугун сарф бўлган ҳаражатларнинг тенг ярми хом ашёларни ва шихталарни тайёрлашга ҳамда эритиб, ундан штейн олишга сарфланади. Қолган 50% ҳаражат эса конверторлаш, электролиз йўли билан тозалаш ва ниҳоят мис олишга сарфланади. Шихта ва хом ашёни тайёрлаш ҳамда уларни эритиш учун кетган сарфни камайтириш борасида олимларимиз жуда кўп илмий тадқиқот ишларини олиб бориб, ўз таклифлари билан металлургия саноатига ўзгартириш киритишга ҳаракат қилдилар. Узоқ йилги самарали меҳнатлар натижасида мис саноатида автоген, яъни ўз-ўзидан борадиган жараёнлар саноат миқёсида қўлланилмоқда. Уларга муаллақ ҳолатда борадиган машъалли эритиш печи ва кислородли муаллақ электротермик печи, минорали автоген эритиш печи ва суюқликда борадиган автоген эритиш печлари (Ванюков печи) киради. Эритиш жараёнларини учта асосий турга бўлиш мумкин:

1. 
   ташқаридан доимий иссиқлик бериб турилувчи жараёнлар;
   
2. 
   автоген, яъни ички кимёвий реакциялар натижасида тўлиқ ўз-ўзини иссиқлик билан таъминлайдиган жараёнлар;
   
3. 
   аралаш, яъни ҳам ташқаридан иссиқлик бериладиган ҳамда экзотермик кимёвий реакциялар натижасида иссиқлик ажралиб чиқадиган жараёнлар.
   

Автоген жараёнларга юкланиши мўлжалланган хом ашё учун алоҳида талаблар қўйилади. Бу талабларнинг асосийси унинг таркибидаги керакли бирикмаларнинг кислород билан ўзаро таъсири натижасида ажралиб чиқадиган иссиқликнинг хом ашё ёки шихтани эритишга етарли бўлишидадир.
Олтингугурт билан бириккан моддалар автоген жараёнлар учун асосий хом ашёдир. Чунки улар кислород билан реакцияга киришиб экзотермик ҳолатни юзага келтириб қуйидагича иссиқликни чиқариши мумкин. Масалан: Сu₂3-144,56 кЖ/кг; FeS-368,36 кЖ/кг; PbS-72,59 кЖ/кг.
Эритишнинг автогенли мароми олтингугуртли моддаларнинг эритиш тури бўйича қуйидагича бўлади: пиритли, халькопиритли, пирротинли ёки кислороднинг пуркашдаги таркибига кўра, нокерак жинсларнинг ва ашёнинг таркиби ва миқдорига, пуркаш йўналишига, яъни печ тубидаги ёки ёнидаги машъалли қатламга, ички ва ташқи иссиқлик алмашинувига боғлиқ равишда ўзгаради.
Юқорида қайд этилган олтингугуртли ашё билан қайси усул ёки йўналиш бўйича жараённинг танланиши ўз ўрнида унинг ичида олтингугуртнинг ҳарорат остида парчаланиши натижасида ажралиб чиқадиган иссиқлик ашёни тўлиқ эритишга етмайди. Асосий ҳарорат темир сульфидининг (FeS) оксидланиши натижасида ажралиб чиқади. Буни қуйидаги қийматлардан билсак бўлади. Парчаланган 1 кг олтингугуртнинг оксидланиши натижасида 6792 кЖ/кг иссиқлик ажралиб чиқса, темир сульфидининг оксидланиш натижасида 1 кг олтингугурт ҳисобида 14759 кЖ/кг иссиқлик ажралиб чиқади.
Мисли рудалар қуйидаги бешта асосий турга бўлинади: сочма мис (қумли ҳолда), порфирли мис, ванадий-темирли мис, мисли колчедан ва скарнли қазилма бойликларидир.
Биринчи турдаги сочма мис қазилма бойликлари кўпроқ Африкада аниқланган. Бу турдаги сульфидли рудалар таркибида миснинг миқдори 3-4 %, оксидли рудаларда 3-14% ни ташкил этади.
АҚШ ва Чилининг асосий хом ашёси бўлиб эса кенг тарқалган турдаги порфирли мис рудалари ҳисобланади. Уларнинг таркибидаги миснинг миқдори 0,5—2% атрофида бўлади. Бу рудалар жуда катта майдонларни эгаллаган бўлиб, ер қобиғининг устки қисмига яқин жойлашганлиги туфайли уларни кўпроқ очиқ усул билан қазиб олиш қулай. Асосан йирик қазилма конлар Чилининг Чукикамата вилоятида ва Америка Қўшма Штатининг Сан-Мануэль, Бингхем-Каньон ва ушбу мамлакатларнинг бошқа ҳудудларида жойлашган.
Колчеданли қазилма конлар купроқ вулқонли жинсларда линза кўринишида учраб туради. Бундай қазилма конлар Испанияда, Скандинавия мамлакатларида, Канада ва МДҲнинг бир қанча республикаларида учраб туради (асосан, Уралда).
Порфирли мис ва мисли колчедан рудаларини бойитиш натижасида улардан автоген эритиш жараёни учун керакли бўлган мисли бойитмалар ажралиб чиқади.
Бошқа турдаги, яъни сочма мис, ванадий-темирли мис ва скарнли рудаларни қайта ишлаганимиздан олинган бойитмалар эса автоген жараёнлар талабига жавоб бермайди.
Сочма мис рудалари тарқоқ, қийин бойитиладиган, таркиби сульфидли ва силикатли ташкил этувчилардан иборатдир. Ҳозирги кунда уларни қазиб олиш асосан йўлдош бирикмалар сифатида олиб борилмоқда.
Мисли қазилма бойликлар умуман 14% 36% рудали минераллардан ташкил топган. Уларнинг таркибида 6-16% Fe ва 7-3% S ва бошқа бирикмалар бор. Бу турдаги рудалар ҳам автоген эритиш жадвалига тўғри келмайди ва асосан шихта таркибида қайта ишланади. Тарқоқ рудалар минералларнинг бир хиллиги ва кимёвий таркибининг доимийлиги билан ажралиб туради. Улардан олинган бойитмалар автоген эритиш жараёнини таъминлай олади.
Баъзи бир мамлакатларда қайта ишланаётган мис бойитмаларнинг флотацион таркиби 2.5-жадвалда берилган.
Мис металлургия саноатида автоген жараёнлар кенг қўлланилиб келинаётганлигини эътиборга олиб, шу жараённинг физик-кимёвий хусусиятлари билан батафсилроқ танишиб чиқамиз.
Олтингугуртга бой бўлган ашёларни автоген жараёни орқали эритишда технологик кислород ёрдамида пуркаб, жараённинг муаллақ ҳолатда бориши кислород-машъалли эритиш печи деган номни олган бўлса, муаллақ ҳолатда машъала бўлиб ёниши, сўнг моддаларнинг парчаланиб эриш ҳароратига ўтиши кислородли-муаллақ ҳолатдаги эритиш печи деб аталади (КФП ёки КВП).
Бундай эритиш усули ҳозирги кунда дунёда фақат 2 та мамлакатда: Канададаги "Коппер-Клифф" заводида ҳамда Ўзбекистон Республикасининг Олмалиқ мис эритиш заводида ишлаб келмоқда. Технологик пуркаш орқали муаллақ холатда эритишнинг афзалликларидан бири горизонтал машъалли печдир.
Эритиш печининг ичидаги горизонтал ҳолатдаги машъалада олтингугуртнинг тоза кислород билан юқори тезликда оксидланиши ва унга нисбатан паст тезликда газ оқимининг пайдо бўлиши технологик оқова газ ҳажмининг кўпайиб кетмаслигига олиб келади.
Муаллақ ҳолатдаги эритиш печи яллиғ қайтарувчи печга ўхшамаган бўлиб, олд қисмида қуритилган шихта қоришмаси тепадан печнинг олд қисмидан технологик кислород билан пуркалади.