|
VIII-BOB. MODDANING SUYUQ HOLATI
8.1. Metallurgiyada shlak eritmalari
Shlakli eritma deb ruda yoki oraliq mahsulotlarning pirometallurgiya usuli
bilan qayta ishlab chiqarish natijasida paydo bo‘ladigan oksidlarning murakkab
eritmalari aytiladi. Shlak tog‘ jinslar va ataylab qo‘shiladigan flyus oksidlaridan
paydo bo‘ladi va foydali moddalarni ajratib olish uchun xizmat qiladi.
Pirometallurgiyada shlakli eritmalarning ahamiyati juda katta. Yuqori
haroratlarda shlaklarda muhim kimyoviy jarayonlar oqib o‘tadigan. Shuning bilan
pirometallurgiya jarayonlarning termodinamika va kinetikasi bir qator hollarda
shlaklarni fizika-kimyoviy xususiyatlariga bog‘liq. Xomashyoda qimmatbaho
metallarning odatdagicha kam va tog‘ jinslar moddalarning baland miqdorligi
natijasida, pirometallurgik jarayonlar shlaklarning ko‘p chiqishi bilan ta’riflaydi
(vaqti-vaqti bilan 100-120% dastlabki xomashyo hajmidan). Shlaklar xususiyatlari
bilan metallurgik dastgohlarning ishlab chiqarish unumdorligi, yoqilg‘ining
sarflanishi, metallarning isrofgarchiligi, xomashyoni qayta ishlash tannarxi va
boshqa ko‘rsatkichlar aniqlanadi.
Jarayonning bir qatorida shlaklar olingan metallni oksidlanishdan saqlaydigan
muhim
himoyachi
vazifani
bajaradi.
Yuqori
haroratlarda
o‘tadigan
elektrometallurgik
jarayonlarda
shlakli
eritmalar
qarshilik
elementlari
funksiyalarini bajaradi. Vaqti-vaqti bilan shlakli eritmalarni suyuq metallar
aralashmalardan ajratish uchun ishlatadilar.
Fazalar orasida moddalarning taqsimlanishi qonuniga asosan, shlakli
165
eritmalarda albatta bir qancha xomaki metall yoki uni sulfidi mavjuddir.
Shlakda metallarning kam miqdorligiga qaramay (0,1-1,5 %) ularni yuqori
hajmda chiqishi natijasida, chiqindi bilan qimmatbaho moddani nobudgarchiligini
ko‘p bo‘lishiga olib keladi.
Metallurgiyada xomashyoga sarflar umumiy sarflarni 50-80 %ni tashkil
qiladi, shuning uchun metallurgik shlaklar bilan metallarni nobudgarchiligini
pasaytirish muammosi asosiylardan biri bo‘lib ular hisoblanadi.
Metallurgik shlaklarni asosini tashkil qiladigan muhim oksidlari bo‘lib: SiO
2
,
FeO, Fe
3
O
4
(FeO + Fe
2
O
3
), Ca O, MgO, Al
2
O
3
bo‘ladi. Undan tashqari ularning
tuzumiga ishqorli metallar, ZnO, Cr
2
O
3
, V
2
O
5
, VaO, MnO oksidlari ham kiradi.
Suyuq shlaklarda sulfidlarning ma’lum soni eriydi - asosan FeS. Bir qator
shlaklarda oltingugurtning miqdorligi 2-3 % yetadi. Misol tariqasida bir qator
metallurgik jarayonlarning shlak tarkiblarini keltiramiz; %; (8.1-jadval).
8.1.-jadval.
Metallurgik jarayonlarning shlak tarkiblari
Jarayon
Shlakning miqdorligi, % (og‘irlik bo‘yicha)
SiO
2
CaO
FeO
Al
2
O
3
ZnO
MgO
S
Yallig‘ pechda
mis
konverterlarini
eritish
33-50
2-12
34-45
8-8
8-8
0,5-2,0
0,7
Shteynlarni
konverterlash
18-28
1-3
65-70
1-5
-
0,5-10
0,5-2,0
Qo‘rg‘oshin
eritmasini shixtali
eritish
18-25
6-20
23-38
3-6
10-20
0,5-10
1,0-1,5
Po‘latni yoyli
pechda eritish
10-20
40-50
15-20
2-3
-
2-4
0,5-1
Po‘latni marten
pechda eritish
36-38
30-35
3-10
10-12
-
8-10
1-3
166
Cho‘yanni domna
pechda eritish
28-32
30-35
12-18
10-15
-
2-3
1-2
Metallurgik tajribada, tarkibiga qarab, shlaklarni nordon va asoslilarga
bo‘linadi. Nordon shlaklarga kremniy va alyuminiy oksidlarining yig‘indisi 40 %
dan ko‘progi kiradi. Asoslilariga esa SiO
2
va Al
2
O
3
larni yig‘indisi 40 % dan kam
miqdorli shlaklar kiradi.
Metallurgiyada stexiometrik nisbatliklar nordonlik yoki asoslilik darajasi bilan
tasvirlanadi. Nordonlik darajasi deb kremniy, alyuminiy, fosfor, titan va boshqa
nordon oksidlarga kiradigan kislorod gramm atomlarining yig‘indisini asoslilik
oksidlariga kiradigan kislorodni gramm atomlarini nisbatligi tushuniladi.
n = O
SiO
2
, Al
2
O
3
/O
MeO
(8.1.1)
Nordonlik darajasiga qarab shlaklar nomlanadi:
1. Monosilikatlar deb: 2FeO
SiO
2
; CaO
FeO
SiO
2
bularda n = 1
2. Bisilikatlar deb: FeO
SiO
2
; 0,5 CaO, 0,5 FeO
SiO
2
bularda n = 2
Tarkibi bo‘yicha shlakning nordonlik darajasini hisoblash uchun foizlarda
ko‘rsatilgan tarkibni molekular tarkibga aylantirish kerak.
Molekular tarkibdagi berilgan foizlarni stexiometrik tenglama bilan yozish,
keyin esa nordonlik darajasini hisoblash kerak.
Masalan, 44% SiO
2
, 36% FeO va 10% CaO miqdorli shlakni nordonlik
darajasini hisoblab chiqish kerak bo‘lsa, qo‘yidagi hisobotlarni o‘tkazamiz:
SiO
2
uchun; 44/60 = 0,73 mol yoki 0,73 x 2 = 1,46 kislorodni g- atomi FeO
uchun; 36/72 = 0,5 g – atom.
CaO uchun; =10/56 = 0,17 g – atom shunday qilib, asosli oksidlar bilan:
0,5 + 0,17 = 0,67 g - atom kislorod bog‘langan. Bu holda n = 1,46 / 0,67 = 2,1
Asosiylik darajasi yoki shlakning asosiyligi, deb asosiy oksidlar
moyilligining sonini kremnezem mollari soniga nisbatligi aytiladi.
Masalan. 2 CaO SiO
2
; FeO CaO
SiO
2
tarkiblar uchun asosiylik darajasi 2 ga
teng; CaO
2 SiO
2
; 0,5FeO
0,5 CaO
2 SiO
2
tarkiblari uchun n = 0,5 ga teng.
167
Do'stlaringiz bilan baham: |
