Навоий кон-металлургия комбинати

4.1. Суюқ ваннада эритиш жараёни. Замонавий, юқори самарадорли автоген жараёнлардан бири - су­юқ ваннада сульфид мис бойитмасини эритишдир. Жараённинг биринчи номи ПЖВ (Плавка в жидкой ванне), ҳозир эса унга янги ном берил­ган ПВ (Процесс Ванюкова). ПЖВ жараёни проф. Ванюков П.В. бошчи­лигида яратилган ва кўп давлатларда тадбиқ этилгандир.
Жараённи моҳияти сульфидларни шлак эритмасида, кислород ёки кислородга бойитилган ҳаво оқимида, ёндиришдан иборатдир. Жараён кессопланган шахтали печда, эритмани пастдан юқорига қараб оқиш шароитида амалга оширилади.
ПВ печини кундаланг кесим 1-расмда келтирилган/
Ҳозирги пайтда ПВ жараёни яллиғ печда эритиш ўрнига қўлла­нилмоқда. Норильск ва Балхаш тоғ-металлургия комбинатларда жараён тўла тадбиқ этилган. Печнинг шихтасига бойитма, флюс ва қаттиқ айланувчан моддалар киради. Шихтанинг умумий намлиги 6 - 8 %. Печга суюқ конвертер шлакини қуйиш мумкин. Шихта печнинг юқори қисмидан ваннадаги эритмага юкланади. Штейн ва шлак печнинг қара­ма-қарши томонларидан, сифон орқали чиқарилади.

1-расм. ПВ печини кундаланг кесими. 1-кессонлар, 2-фурма, 3-шлак, 4-штейн, 5-эмульсия.

Кессонлар ўта зичли мисдан тайёрланган. Технологик газлар кессонланган шахтадан чиқарилади. Шахтада ажралиш даврига чиққан олтингугурт кисман ёндирилади. Газлар котел-утилизаторда совити­либ, чангдан тозаланиб сульфат кислотаси олишга юборилади. Но­рильск (НГМК) ва Балхаш (БГМК) комбинатларда ишлаб турган печлар­нинг техно-иқтисодий тавсифлари:

Кўрсатгичлар	НГМК	БГМК
1. Шихта бўйича ишлаб чиқиш унумдорлиги,т/(м сут)	80	80
2. Печнинг фойдали баландлиги, м.	6,4	6,2
3. Фурма кесимида печнинг энлиги, м.	2,5	2,3
4. Штейн ваннасини баландлиги, м.	0,7	0,10
5. Шлак ваннасини баландлиги, м.	1,1	1,2
6. Эритмаларнинг умумий баландлиги, м.	2,4	2,6
7. Кислород билан ҳавони бойитилиш даражаси, %	64-65	65-75
8. 1т. бойитмага кислороднинг сарфи, м^3.	140-300	140-300
9. Печнинг фойдали ишлаш даражаси, %	97	84
10. Миснинг миқдорлиги, %: штейнда шлакда	45-50 0,6	44-47 0,5-0,74
11. SO ни газдаги миқдорли, %	20-35	24-32
12. Газнинг чанглик даражси, г/м^3.	1,5-2	2,3
13. Чангнинг ажралиб чиқиши, % шихтага нисбатдан	-	1,1
14. Миснинг ажратиб олиниши, %.	97,3	97,1
15. Нодир металларни ажратиб олиниши, %	99	99

Келтирилган маълумотлардан кўриниб турибдики, ПВ жараёни ол­дин кўрилган технологиялардан анча афзалроқдир.
ПВ печини конструкцияси ўзгармас ишончли иссиқлик тартибини ушлаб туришга имкон яратади. Хароратнинг максимал қиймати фурма ёнида кўтарилади, кислороднинг юқори сарфи хароратни ошишига олиб келади. Кессонлар ёнида энг паст хароратлар бўлади. Шихта юклана­диган жойда ҳали харорат пасаяди.

100 кг шихтага ПВ печини иссиқлик баланси

Кириш	Дж		Чиқиш	Дж
|.Углеродни ёниши	51,4	18,7	1.Юқори сульфид ларни ажралиши	31,8	11,55
2..S ни SO2 гача ёниши	82,6	30,0	2.Газ шаклдаги олтингугуртни пайдо бўлиши.	344	1,25
3.FeS ни FeO гача оксидланиши	1,0	42,0	3.СаСО ни ажралиши	5,86	2,1
4. FeO ни пайдо бўлиши	18,4	6,7	4.Шлак билан	77,2	28,0
5.Шлак пайдо булиши	3,87	,4	5.Штейн билан	45,1	16,35
6.Шихта билан	2,5	0,9	6.Газ билан	59,8	21,7
7.Клинкер б-н	0,17	0,06|	7.Намнинг пар ланиши	14,45	5,24
8.Ҳаво билан	0,63	0,23	8.Чанг билан	1,68	0,66
Бошқалар	2,77	1,01
Жами	275,5	100,0	Жами	275,0	100,0

Иссиқликнинг катта хажми олтингугуртни эритмага ёкиш даврида ажалиб чиқади. Олтингугурт юқори даражали сульфидларни ажралиш жараёнида пайдо бўлади. Газ хажмидаги юқори хароратлар бунга кўмак беради. Шунинг учун шихта печга юкланиши узлуксиз оқим билан берилиши керак.
ПВ жараёни ишлаб чиқариш унумдорлигини оширишда фойдаланиш, техникавий кислородни қўллаш ва шихтани эритмани остига юклаш, ишалб чиқариш унумдорлигини 100 - 150 т/(м * суткагача олиб чиқиши мумкин. ПВ ни эмульцион жараёни хом ашёдан тўлиқ фойдаланиш, атроф муҳитни муҳофаза қилиш, технологияни автоматлаш ва комплекс механизациялашни бажаради.
ПВ жараёниад моддаларни физико-кимёвий ўзгаришлари, КФП жа­раёнида оқиб ўтадиган реакцияларга мос келади. Фақат бу жараёнда ҳамма реакциялар эритма хажмида ўтиш билан ажралиб туради. Бу жараёнлар: моддаларни ажралиши, сульфидларни оксидланиши, сульфид оксидлар билан ўзаро боғланишлари ва бошқалардир. Реакцияларни термодинамик тавсифларини КФП жараёнида ўтадиган жараёнлар билан баҳоласа бўлади. Фақат эритмада юқори харорат бўлгани, диффузион коэффициентлари каттароклиги ва эритмани газ билан барботаж бўл­ганлари, реакцияларни тезроқ ва тўлароқ оқиб ўтишига олиб келади.
Жараён натижасида сульфид-оксид эмульсияси пайдо бўлади. Эмульсия чўкиб ваннада штейн ва шлакга ажралади. Ажралиш уларни ҳар хил физико-кимёвий хусусиятлари натижасида оқиб ўтади.
ПВ жараёни турли моддаларни қайта ишлаши мумкин. Жараённи оддий штейн, бойитилган штейнда ва хомаки мис олиш даражасига ҳам олиб бориш мумкин ва бу жараён келажакда яллиғ печларни ўрнига қўлланилиши мумкин.