Навоий кон-металлургия комбинати

3.2. Муаллақ ҳолатда кислород ёрдамида эритиш


Кислород билан бойитилган хавонинг печга пуркалиши натижасида жараёнда ҳарорат ошиб боради. Бунинг натижасида бирикма ва моддаларнинг оксидланиш реакциясининг фаоллик энергияси кўп холларда 83,8 дан то 167,6 мЖ/моль га тенг бўлади.
Ҳарорат 500 дан 1000°К гача кўтарилиши натижасида реакция тезлиги тахминан 20000 маротаба ошади. Бу олтингугурт бирикмаларининг оксидланиши қуйидаги умумий реакция орқали ифодаланиши мумкин:
МеS+1,5О₂=МеО+SО₂ (3.1)
Шихтанинг таркибида асосан шундай олтингугуртли бирикмалар учрайдики, уларнинг ашё таркибида эриши қуйидаги айрим сульфитларнинг оксидланиши орқали Гиббс энергиясининг ўзгариш катталиги билан аниқланади. 1 моль кислород учун Гиббс энергиясининг ўзгариши Сu₂S учун 237,9 кЖ; ZnS учун 280,7 кЖ; FeS учун 313,4 кЖ.
Пуркаланаётган ҳавонинг таркибида кислород концентрациясининг ошиши олтингугуртнинг тўлиқ ва мукаммал оксидланишига олиб келадиган омиллардан биридир.
Д.М.Чижиков ўзининг ходимлари билан олтингугуртли металларнинг ҳаво таркибидаги кислороднинг концентрациясига боғлиқ ҳолда, унинг оксидланиш даражасини v аниклади (1073 К, 10 мин.). У қуйидаги кўринишга эга:

Машъалли эритиш жараёни қуйидаги тартибда боради. Ута майдаланган шихта қоришмаси (0,074 мм) махсус қуриткич қуюнлари ёрдамида намлиги 1% дан паст даражада қуритилгач, ашё горелка (ёндиргич) орқали ҳаво билан печга пуркалади. Натижада печ ичида муаллақ ҳолатда кислород ва ашё чангидан иборат бўлган машъала аланга мисоли ҳосил бўлади. Ашё чанг ҳолатда, қисман газ ҳолатда бўлганлиги учун ҳам газсимон модда кислород билан тез реакцияга киришиб оксидланади. Натижада ҳарорат кўтарилиб, шихта аралашмаси қисман эриган ҳолда томчи сифатида печ ваннасига тушади. Ҳосил бўлган газсимон моддалар, оксидлар мўри орқали печдан чиқиб кетади. Машъалнинг ўзида бирикмаларнинг парчаланиши билан биргаликда флюс бирикмаси билан ўзаро таъсири натижасида ҳосил бўлган иккиламчи оксидлар-тошқол ҳосил қилиши мумкин.
Ашёларнинг ўта майдалиги ашё сиртининг газсимон модда билан ўзаро таъсирини ва яқинлашувини фаоллаштиради. Шунинг учун ҳам яллиғ қайтарувчи печга нисбатан машъалли печдаги ашёлар анча майда бўлади. Энг муҳими, ҳар томонлама самара берувчи омиллардан бири ҳам ана шундадир. Яна бир асосий афзалликларидан бири шихта аралашмасини эритиш учун ёки олтингугуртли бирикмаларни эритиш учун ташқаридан қўшимча иссиқлик манбаи бериш керак эмас. Шунинг учун ҳам ушбу жараён ёқилғи сарф қилмайдиган автоген жараён деб аталади (3.1-расм).
Кислородли-машъалли эритиш печидаги жараёнда асосан яллиғ қайтарувчи печдаги ёки конверторлаш жараёнидаги кўпгина кимёвий реакциялар боради. Шунинг учун биз уларнинг баъзи бирларини кўриб ўтамиз:
6 FeS₂ + 14 O₂ = FeS + 2FeO + Fe₃O₄ + 11SO₂

Демак, печда аланга ичидаги машъалли муҳитда фақат бирикмалар оксидланиши, ашёларнинг эриши ва қисман тошқолнинг ҳосил бўлиши рўй беради.
Жараён печ ваннасида машъалдан майда заррачаларнинг ва эриган моддаларнинг томчиланиши билан ҳамда ваннада кимёвий бирикмаларнинг зичлигига қараб тошқол ва штейн ҳосил бўлиши билан тугайди.
Фақат технологик кислороднинг ишлатилиши, оқова газ таркибининг 80% гача ортиб боришига олиб келади. Шунинг учун ҳам барча оқова технологик газлар совитилиб, электр сузгичларда чангдан тозаланиб, сульфат кислотаси олиш цехига жўнатилади. Кислородли-машъалли эритиш печи алоҳида эритиш дастгоҳи сифатида ишлай олмайди. Уни алоҳида комплекс деб аташ мумкин. Шунинг учун ҳам кислород-машъалли эритиш мажмуини (комплексини) алоҳида ўрганиш ўринлидир.