1. Avtogen eritish jarayonlari Sulfidli mis boyitmasini kislorodli-mash’alli pechda eritish va ularni tayyorlash

3.2-rasm. Olmaliq mis eritish zavodidagi kislorodli-mash’alli eritish pechining old hamda yon tomondan ko‘rinishi va qirqimi.

Xomashyoning yuklash payti, sulfidlarning oksidlanish reaksiya­si davomi va gaz oqimining tezligi asosida hamma kerakli o‘lchamlarni hisoblash mumkin.

Eritish shaxtasining balandligi quyidagi formula yordamida aniqlanadi:

h = ω / t (3.26)

Bunda: h – eritish pechi shaxtasining balandligi;

ω – xomashyo zarrachalarining tushish tezligi davri, m/s;

t – sulfidlarning oksidlanish reaksiyasi borish vaqti.

Mayda zarralar 10^-2 dan to 10^-4 mm gacha doimiy tezlikda hamisha muallaq holatdan pastga, eritmaga qarab cho‘kib boradi. Buni quyidagi Stoks formulasi orqali ifodalash mumkin:

ω = 2/9 · (δ-ρ) / ђ · g · r²

Bunda: r – zarraning radiusi, m ;

δ – zarraning zichligi, kg/m³;

ρ – gaz muhitining zichligi, kg/m³.

Zarraning zichligi boyitmaning tarkibiga bog‘liq bo‘lib, 4000–4500 kg/m³ atrofida bo‘ladi. 1450–1500⁰C oralig‘ida gaz muhitining zichligi 0,30–0,35 kg/m³. O‘sha harorat oralig‘ida gaz muhitida qovush­qoqligi 16–17·10^-5 m²/s ni tashkil qiladi. Hisoblash uchun zarraning o‘rta­cha radiusini olish kerak. KMEP jarayonida, kinetik ma’lumotlarga ko‘ra, sulfid boyitmasidagi zarraning oksidlanish vaqti 1 sekundni tashkil qiladi.

Eritish shaxtasining kesim maydoni quyidagi tenglama orqali topiladi:

S = V / W
Bunda: V – texnologik gazning hajmi, m³/sek;

W – gazning haqiqiy harakatlanish tezligi, m/sek.

Gazning hajmi, berilgan shixta komponentlari metallurgik hisob­lar bilan topiladi. Gazning tezligi xomashyo zarralarining erkin tushish vaqtiga teng, deb qabul qilinadi.

Pech ichidagi ishchi shaxtaning balandligi va kesimini bilgan ho­lda, uning diametri va hajmi aniqlanadi. Shaxtaning hajmi to‘g‘ri topil­gani, pechning ishlab chiqarish unumdorligi eritish hududidagi issiqlik kuch­lanishi orqali tekshirilishi mumkin. Issiqlik kuchlanishi KMEP jarayoni uchun 240–290·10³ kDj/m³soat ni tashkil qiladi.

Gaz egallaydigan joy maydon kesimi (m²) to‘g‘riburchak qismidan tashkil topadi:

S=bh+r² /2 (φ- Sin φ⁰)

Bunda: b – kameraning eni, m;

h – to‘g‘ri burchak qismining balandligi, m;

r – svodning radiusi, m;

φ va φ⁰ –markaziy burchakning radian va gradusda o‘lchamlari.

Suyuq vannaning balandligi, odatda, 1m ni tashkil qiladi, toshqol qatlamining balandligi 0,6 m, shteynniki esa 0,4 m. Toshqol vannasi­ning hajmi (m³) ushbu tenglama orqali topiladi:

V¹ = V∙t

Bunda: V – toshqol hajmi, m³/soat;

t – toshqolning vannada bo‘lish vaqti, soat (cho‘kish vaqti).

Toshqolning soatbay ajralib chiqishi, pechning ishlab chiqish unum­dorligi va shixtaning tarkibiga bog‘langan holda, cho‘kish vaqtiga 4–6 soat bo‘lishi mumkin va texnologik hisoblardan aniqlanadi.

Shteyn vannasining hajmi, odatdagiday, 0,7V¹ ga teng bo‘ladi, vanna­ning butun hajmi esa 1,7V¹ dir. Ishchi kameraning uzunligi quyidagi formuladan aniqlanadi:

t = 1,7 V¹ / b · h
Bunda: b – vannaning eni (kameraning gaz egallaydigan joy eniga teng), m;

h – vannadagi eritmaning balandligi, m.

Apteykning kesim maydoni gazning hajmi va tezligidan topi­ladi. Apteykka kirishdan oldin gazning hajmi kameradagiga qara­ganda biroz kamroqdir, chunki uning harorati 1250–1300⁰C gacha pasayib ketadi. Apteykda gazning tezligini 10–12 m/s deb, qabul qilish mumkin.

KME pechining gaz egallaydigan zona hajmini berilgan ishlab chiqish unumdorligi, shixtaning issiqlik chiqarish va issiqlik kuchlanishi orqali topish ham mumkin:

V = Q · Q_qattiq / V

Bunda: Q – bir soatda ishlab chiqarish unumdorligi, t;

Q_qattiq – xomashyoning issiqlik chiqarishi, kDj/t;

V – issiqlik kuchlanishi, kDj/(m³soat).

Eritish hududidagi gaz egallaydigan zonaning maydon kesimi ushbu tenglama orqali aniqlanadi:
S = V / l

Eritish zonasining uzunligi (l) mash’alning aerodinamik uzunligi orqali topiladi. Zarralarning o‘lchami 0,15 mm atrofida bo‘lsa, l = 12–14 mm deb, qabul qilish mumkin.