|
Shteynlarni
konverterlash
jarayonining
ikkinchi
bosqichi
va
takomillashtirish yo‘llari
–
konverter jarayonining ikkinchi bosqichi oq shteyn –
SuS ni havo bilan puflash natijasida oksidlantirib xomaki mis olishdir. Oq shteynni
puflash davrida bir paytda ikkita reaksiya oqib o‘tadi: CuS ni CuO qisman
oksidlanish va mis birikmalarini o‘zaro bog‘lanishlari:
2Cu
2
S + 2O
2
= 2Cu
2
O + 2 SO
2
+ 771 kDj
Cu
2
S + Cu
2
O= 6Cu
2
+ SO
2
– 116,4 kDj
Ikkala reaksiya, kislorodning o‘zlashtirish darajasi 90 % dan yuqoriroqni
tashkil qilishi bilan, tez va to‘liq oqib o‘tadi. Konverterning xajmidagi haroratlarda
(1150
o
C balandroq) SO
2
ni parsial bosimi katta raqamni tashkil qiladi (R>8*10
5
Pa).
Ikala reaksiyani oqib o‘tish sharoitlarini ko‘rib chiqilganda, 2 xulosa qilish
mumkin:
119
1) Jarayonning ikkinchi bosqichida konverterda misning yarim oksidi uchramaydi,
chunki u paydo bo‘lishi bilan mis yarim sulfidi bilan o‘zaro bog‘lanib xomaki mis
tashkil qiladi va katta bosim bilan SO
2
ajralib chiqadi.
2) Suyuq mis yarim oksidini konverterga qo‘yish mumkin emas, chunki ikkita
suyuqlik aralashsa katta miqdorda SO
2
paydo bo‘ladi va moddalar portlash
effektiga duch kelishi mumkin.
Mis yarim oksidini sovuq holatda yuklasa bo‘ladi. Bunda moddalar asta-
sekin qizib, suyuq holatiga o‘tib reaksiyaga kirishadi.
Ikkita reaksiya oqib o‘tish natijasida jarayonning ikkinchi bosqichida
xomaki mis paydo bo‘ladi. Xomaki mis suyuq holatda bo‘ladi, chunki uni erish
harorati 1083
o
S, konverterdagi haroratlardan ancha pastroqdir. Xomaki misni
paydo bo‘lish birinchi daqiqalarida, u mis yarim sulfidida eriydi. Keyin esa, misni
sulfidi erish qobiliyatiga yasalganda (oltingugurtni 17,9 % gacha) eritsa ikki
qatlamga ajraladi: yuqori qatlam misga to‘yingan Cu
2
S dan iborat va tashqi
qatlam-xomaki mis, qaysida 1,8 % oltingugurt bor. Puflash davrida pastki qatlam,
yuqoridagi qatlam kamayishi hisobiga o‘sib boradi.
Mis yarim sulfidni oksidlantirish uchun qarorni har dim yuqori qatlamga
berish kerak, shuningdek mis zavodlarda furmalarni konverterni yonida joylashadi.
Metallurg havoni to‘g‘ri kelishini doim nazorat qilish kerak va konverterni
aylantirib havo yo‘lini oq shteynga yo‘naltirishi lozim.
Amaliyotda jarayonni ikkinchi bosqichi uzluksiz taxminan 2-3 soat
davomida o‘tkaziladi, jarayonning yakunlanishi maxsus kimyoviy tahlil orqali
aniqlanadi.
Shteynni puflashdan oldin konverter, yoqilg‘i yondirish yoki oldinga o‘tgan
jarayon hisobiga yuqori haroratga isitilgan bo‘ladi. Aniqlanganli ekzotermik
reaksiyalar oqib o‘tish davomida ajralib chiqqan issiqlik jarayon talab qilgan
issiqlikning to‘la qondirib oladi.
Issiqlikni ortiqcha qismi eritilgan moddalarni haroratini oshirishga
sarflanadi. Haroratning oshishini tezligi 0,9-3 % min birinchi bosqichida va 0,15-
1,2 / min – ikkinchi bosqichida tashkil qiladi.
120
Shlakni pechdan quyish paytida eritmaning harorati pasayadi, chunki
konverter tashqaridan so‘ng, uning yuqori issiqlik o‘tkazish qobiliyatiga ega
bo‘lgani sababli, haroratning pasayish tezligi ancha oshadi va 3-8
o
S/min tashkil
qiladi.
Mis shteynlarida rux va qo‘rg‘oshindan boshqa bir qator nodir va zarrali
metallar bor. Amaliyotdan shu ma’lumki, shteynni tarkibidagi zarar moddalar gaz
bilan yo‘qotiladi, %: 73 Sb va 96 Bi.
Konverterlash davomida xomaki mis tarkibiga 70-80 % selen va 40-50 %
tellur o‘tadi. Reniy deyarlik to‘liq gaz fazasiga ajralib chiqadi. Bunday gazlar bir
qator foydali elementlarga boydir va alohida ajratib olishni talab qiladi.
Konverterda furmadan chiqayotgan havo boshlang‘ich tezligi 100-170 m/s
tashkil qiladi. Havo oqimini katta tezligi oksidlantirish reaksiyalarni tez va to‘la
o‘tishiga yordam beradi.
Konverterda ortiqcha issiqlikni borligi, unga sovuq ikkilamchi moddalarni
eritishga imkon yaratadi. Aylanuvchi sovuq materiallarni soni shteyn massasiga
nisbatan 20-25 % tashkil qiladi.
Jarayonning
ikkinchi
bosqichida,
konverterlashni
umuman
ajralib
chiqadigan issiqlikni 20 % tashkil qiladi. Ayniqsa bu davrda ortiqcha issiqlik
bo‘lib, sovuq moddalarni qo‘shish imkoniyati bor.
Konverter jarayonining takomillashtirish yo‘llari biri-bu katta pul mehnatini
talab qiladigan ishlarni mexanizatsiyalash va avtomatlash, o‘tga chidamliroq
ogneupor g‘ishtlarni qo‘llash va asosiy kimyoviy reaksiyalarni tezlashtirishdir.
Reaksiyalarni tezlashtirish uchun kislorodga boyitilgan havodan foydalanish
katta ahamiyatga egadir. Tajriba shuni ko‘rsatadiki, ishlab chiqish unumdorligi
kislorodni nisbatlik o‘sishidan yuqoriroqdir. Masalan havodagi tarkibi 23,3 %
bo‘lsa (nisbatlik boyitish 11,5 %), konverterni ishlab chiqarish unumdorligi 14,1 %
ga oshadi. Boyitish darajasini 25,3 % olib chiqish unumdorlikni 38,7 % oshiradi.
Faqat bu tabdirni qo‘llashda haroratni keskin oshib, ogneuporni tezda ishdan
chiqishini ko‘zda tutish kerak.
121
Konverter jarayonini asosiy kamchiliklaridan biri-uni davriylikligi. Hozirgi
davrda uzluksiz jarayon yaratish yo‘nalishida ilmiy izlanishlar olib borilyapti.
Jarayonni amalga oshirish qiyinchiliklari bu ikki bosqichlik va birinchi
bosqichdagi shlakni yo‘qotishdir.
Jarayonni ikkinchi katta kamchiligi – bu ajralib chiqayotgan sulfidli
gazlarning atrof muhiti zaxarlashidir. O‘sish yopiq konverterlarni qo‘llash va
hamma gazlarni sulfat kislotasini olishga yuborish maqsadga muvofiq bo‘lar edi.
Konverter shlaklarida 3,0-3,5 % mis bor, bu yarim mahsulot hisoblanib
qaytadan yalliq pechga yuklanadi. Shlakda 27-29 % kremniy dioksidi bo‘lsa yalliq
pechda qayta ishlash deyarlik qiyinchilik tug‘dirmaydi. Shlaklarni flotatsiya bilan
boyitishga uni tarkibida faqat 18,20 % SiO
2
, bo‘lishi kerak.
Do'stlaringiz bilan baham: |
