33
metall oksid qatlami bilan qoplangandagina rivojlanadi. Bu reaksiyalar o‗ta qizish
va metalining oksidlovchi shlak ostida me‘yoriga yetish davri uchun xarakterlidir.
Umumiy fizik-kimyoviy qonuniyatlarga muvofiq, oksidlovchi shlak ostida
(1.28) va (1.29) reaksiyalar bo‗yicha Si va Mn lar ancha aktiv kuyadi, so‗ngra (1.30)
reaksiya bo‗yicha vannaning CO pufakchalarining
ajralib chiqishi hisobiga
qaynashi boshlanadi. Agar vannaning qaynashi uchun oldin hosil bo‗lgan FeO
yetarli bo‗lmasa, u holda pechga temir ruda kiritiladi. Po‗lat suyuqlantirish
jarayonining turiga qarab, (1.28)—(1.30) reaksiyalar, yoxud aralashmalarning to‗la
oksidlanishigacha yetkaziladi, yoxud qandaydir bosqichda to‗xtatiladi. Asosiy
jarayonda oksidlovchi shlak ostida fosfor chiqarib tashlanadi, buning uchun FeO va
CaO lar bo‗lishi zarur:
2P + 5FeO = P
2
O
5
+ 5Fe, (1.31)
P
2
O
5
+ 3FeO = (FeO)
3
P
2
O
5
, (1.32)
(FeO)
3
P
2
O
5
+ 4CaO = (CaO)
4
P
2
O
5
+ 3FeO.
(1.33)
Fosfordan muvaffaqiyatli tozalash uchun yuqori temperatura talab qilinmaydi.
Po‗latga oksidlovchi shlak ostida ishlov berish tugagandan so‗ng, bu shlak nasos
bilan chiqarib tashlanadi. Pechda metalining o‗ta qizdirilishi va me‘yoriga
yetkazilishi berilgan kimyoviy tarkibdagi po‗lat olishga yordam beradigan maxsus
qaytaruvchi shlaklar hamda ferroqotishmalar ishtirokida amalga oshiriladi.
Oltingugurtni chiqarib
tashlash uchun yuqori asosli, ya‘ni tarkibida CaO ko‗p
miqdorda bo‗lgan shlak hosil qilinadi. Bunda sulfidlar ko‗rinishida bo‗lgan
oltingugurt shlakka chiqarib yuboriladi:
[FeS] + (CaO) = (CaS) + (FeO), (1.34)
[MnS] + (CaO) = (CaS) + (MnO).
(1.35)
Oltingugurtni ancha to‗la chiqarib tashlash uchun shlak tarkibidagi CaO ning
miqdori yuqori bo‗lishi va yuqori temperatura talab etiladi. Bunda shlak orqali
34
metallni oksidsizlantirish mumkin. Buning uchun Si va C lar kiritish zarur, ular
temir oksidi bilan o‗zaro reaksiyaga kirib ((1.28) va (1.30) reaksiyalar),
uning
shlakdagi miqdorini keskin kamaytiradi hamda taqsimlanish muvozanati [FeO]
⇆
(FeO) ni o‗ngga siljitadi, ya‘ni temir oksidining metalldan shlakka o‗tishiga yordam
beradi.
Metallni shlak ostida ishlash tugagandan so‗ng shlak nasos bilan so‗rib olinadi,
shundan so‗ng po‗lat pechdan chiqariladi. Po‗lat chiqarilayotgan vaqtda turli
oksidsizlantirgichlardan foydalanib, u oksidsizlantiriladi. Oksidsizlantirgichlar
tarkibida Si, Mn va Al bo‗ladi. Bunda quyidagi reaksiyalar sodir bo‗ladi:
2FeO + Si = SiO + 2Fe,
(1.36)
FeO + Mn = MnO + Fe,
(1.37)
3FeO + 2A1 = A1
2
O
3
+ 3Fe.
(1.38)
Oksidsizlantirgich-element [E
R
] miqdori bilan qoldiq kislorod [O] orasida
aloqa
mavjud bo‗lib, u elementlarning oksidsizlantirish qobiliyati deb ataladi.
Po‗latni suyuqlantirishda sodir bo‗ladigan jarayonlar mexanizmi, dastavval,
kislorodning gaz fazasi va shlakdan metallga uzatilishi bilan bog‗liq. Oksidlanishda
shlak hosil qiluvchi birikmalarni hosil qiladigan kremniy,
marganes, fosfor va
boshqa elementlar ajralish sirti (metall— shlak)da sodir bo‗ladigan reaksiyalar
bo‗yicha oksidlanadi. Uglerod butun hajm bo‗ylab oksidlanishi mumkin. Professor
S.I.Filippov kritik konsentratsiyalar nazariyasini yaratgan [8]. Masalan, [C] > [C
kr
]
da jarayon oksidlagichning uglerodning sirtiy oksidlanishga diffuziyasi bilan
limitlanadi. [C] < [C
kr
] da uglerodning hajmiy oksidlanishi kuzatiladi. Bu holda CO
pufakchalarining metall—futerovka chegarasida vujudga kelish ehtimoli hammadan
ko‗p. Qaynash mexanizmi biror suyuqlik qaynatiladigan idish devorlarida bug‗
pufakchalarining vujudga kelishiga o‗xshashdir. Temir
oksidi asta-sekin shlakdan
ishlab chiqariladi. Temir oksidi metall—shlak ajralish chegarasida elementlarning
oksidlanishiga sarflanadi va shlak—gaz ajralish yuzasida o‗zi oksidlanadi. Agar
shlak yuqori qovushoqlik va past temperaturaga ega bo‗lsa, u holda oksidlanish
35
mexanizmi FeO ning quyidagi sxema bo‗yicha ishlab chiqilishida to‗la tugallanishi
mumkin:
O
2-
- 2e
-
= O, (1.39)
O + C = CO, (1.40)
Fe
2+
+ 2e = Fe (1.41)
Shunday qilib, oksidlash jarayonlarining muvaffaqiyatli o‗tishi uchun shlakning
temperaturasi va qovushoqligi hamda undagi FeO miqdori yuqori darajada saqlab
turilishi kerak.
Po‗latning desulfuratsiyalanishini jadallashtirish maqsadida keyingi vaqtda uni
maxsus yaratiladigan shlak ostida ishlash hamda uning sifatini yaxshilash
operatsiyalarini po‗latni suyuqlantirish pechidan tashqariga chiqarib,
pechdan
tashqarida ishlov berish orqali amalga oshirishga intiladilar. Masalan, suyuq po‗latni
kovshda oq shlak bilan ishlaganda oltingugurt miqdori dastlabki miqdorga
qaraganda 70% kamayadi. Buning uchun maxsus shlak suyuqlantiriladigan pechga
ega bo‗lish kifoya [3].
Pechdan
tashqarida
ishlov
berish
oksidsizlantirishdan
tashqari
modifikatsiyalashni ham o‗z ichiga olishi mumkin. Y.A.Shulte va boshqa
tadqiqotchilar qimmatbaho va tanqis elementlar (masalan, Ni, Mo, W) bilan
legirlangan po‗lat quymalarning katta qismini ishqoriy-yer va noyob-yer elementlari
bilan kompleks ligaturalar ko‗rinishida
modifikatsiyalangan, tejab legirlangan
po‗latlarga muvaffaqiyat bilan almashtirish mumkinligini ko‗rsatganlar.
Do'stlaringiz bilan baham: