2. маъруза. Металургия асослари

Ўтга чиламли материаллар таркиби, хоссалари ва ишлатилиш жойлари
Металлургия печлари, хаво қиздиргичлар, металл сақлагич қурилмалар, ковшлар, газ трубалари деворлари ўтга чидамли материаллардан тайёрланган ғиштлар, блоклардан терилиб, ички сирт юзалари ўтга чидамли тупроқ билан шувалади. Маълумки, металлургия печларида жараёнлар юқори температура шароитида боради. Шу боисдан, печлар, металл сақлагич қурилмалар ва бошқалар юқори температурада суюкланмайдиган, термик жиҳатдан чидамли бўлган, жараён давомида печдаги суюқ металл, шлак ва печь газлари билан реакцияга киришмайдиган, хажмини деярли сақлайдиган ва арзон материаллардан тай­ёрланган бўлиши лозим.
5-жадвалда металлургия печлари ва қурилмаларида кўпроқ ишла- тиладиган ўтга чидамли материалларнинг хили, таркиби, суюкланиш температураси ва ишлатилиш жойлари келтирилган.
Динас ғишти. Бу ғиштларни тайёрлаш учун майдаланган табиий кварц- ни олиб, унга боғловчи материал сифатида бир оз гил тупроқ; ва охактош қўшиб сув билан маълум нисбатда қориштирилгач, колипланадн, кейин эса олинган гиштни 1400—1500'С температурада маълум вақт киздирилиб пиширилади.
Магнезит ғишти. Бу ғиштни тайерлаш учун табиий магнезит (MgCO) махсус печларда 1400⁰С температурагача қиздирилади. Бунда магнезит MgO ва СО га парчаланади. Олинган MgO га маълум нисбатда гилтупроқ ва оҳак қўшиб сув билан кориштирилади, сўнгра пресслаб керакли шакл бе- рилгач, 1500⁰С температурагача бир неча соат қиздириб пиширилади.

Хоссаси	Ўтга чидамли материаллар турлари	Таркиби	Суюқланиш Темпера-тураси ^0С	Ишлатилиш жойи
Кисло-тали	Динас ғишти	92-96% SiO2, 3-5% CaO, А12О3 ва бошқалар	1730-1830^0С	Бессемер конверторида, кислотали мартен ва электр печларида
	Кварц на бошқа қумли гил материал	95-97% SiO2	1730— 1830^0С	Кислотали металлургии печларининг де норлари вп айрим цисмлариии гаьмирлашда
Асосли	Магнезит ғишти	90-95% MgO. 1-1% CaO. 2—3% Fe2О3, 2% SiO2 ва 1% Al2О3	2000—2400^0С	Асосли конвертор, мартен ҳамда электр печлар деворлари ва туйларини таъмир- лащда
	Магнезит ку- куни ва MgO миқдори кўп бошқа мате-риаллар	91-94% MgO, 1-2% CaO. 2 -3% FeO, 2% SiO2 ва 1% A12О3	2400'С гача	Асосли металлургия печла­рининг тубларини тўлди- ришда ва таъмирлащда
	Доломит ғишти	52—58% CaO, 35-40% MgO ва кисман SiO2, Al2О3 Fe2О3	1800-1960^0С	Асосли конвертор, мартен ҳамда электр печь деворлари ва уларни таъмирлащда
	Хром—магне­зит	35% Cu203, 25% MgO, 4% CaO, 28% A12О3 + Fe2О3 ва 6% SiO2	2000'С дан паст эмас	Асосли мартен ва электр печь шипларида
Нейтрал	Шамот гишти	50-60% SiO2. 30-42% А12О3 ва 1.5-3% Fe2О3	1 580—1750^0С	Домна ковш деворларида
	У глеродл и гишт блоклар	Графит, кокс ёки амтрацит кукунлари бўлиб, буларда углерод 92% гача бўлади	2000'С дан ортиқ	Домна утхона тагликларида, алюминий олувчи электролиз ванна деворларида, мис қотишмаларни эритувчи тнгелларда

Шуни қайд этиш лоэимки, печь тсмператураси кескин ўзгариши нати­жасида магнезит ғиштлар ҳажми ўзгаради ва ёрилади. Шу боисдан магнезит ғиштларни печь шипларига ишлатиш тавсия этилмайди.
Доломит ғишти. Бу ғиштни тайерлаш учун табиий доломит (СаСО, MgCO₃) ни 1550— 1750⁰С температурагача қиздирилади. Бунда до­ломит CaO, MgO ва СО, ларга парчаланади Олинган оксид кукунларига боғловчи модда сифатида 7—10% тошкўмир смоласи қўшиб, колипда прессланади. Олинган ғишт маълум температурада қиздирилиб пиширилади.
Домна печининг асосий маҳсулоти чўяндир. Лекин чўян олишда у билан бирга кўпгина шлақ домна гази ва колошник чанглари ҳам ажралади. Шлак домна гази ва колошник чангларидаи саноатда кенг фойдаланилганлиги сабабли, уларни ҳам шартли ранишда домна печипинг қўшимча махсулотларига киритилади. Домналарда олинадиган чўянлар қайдай мақсадларда ишлатилишига кўра қуйидаги турларга ажратилади:
а) Кайта ишланадиган чўянлар. Бу чўянлар таркибида ўртача 3,8— 4.4% С; 0,3-1,9% Si; 0,2-1,0% Мn; 0,15-0,1% Р ва 0,02-0,07% S бўлади. Уларда углероднинг ҳаммаси ёки кўпроқ қисми темир билан кимёвий бирикма — темир карбиди (Fe₃С) ҳолида, колгани графит тарзида бўлади. Бу чўянлар жуда қаттиқ ва мўртдир. Қолипларни тўлдириш хусусияти ёмонроқ бўлиб, кескичлар билан ёмон кесиб ишланади Саноатда бу чўянлардан пўлат олиниши сабабли уларни кайта иш­ланадиган чўянлар дейилади. Бу чўян қуймаларининг синик юзалари оқиш тусда бўлганлигидан оқ чўянлар деб хам юритилади. Домналарда олинаётган чўянларнинг 80—90% шу бу чўянларга тўғри келади.
б) Куйма чўянлар. Бу чўянлар таркибида ўртача 3,5—4% С; 3,2— 3,6% Si; 1,5% гача Мп; 0,05—0,45% Р ва 0,03% S бўлиб, углероднинг кўп қисми эркин холда, яъни графит тарзида бўлади. Бу чўянларнинг синиқ юзалари кулранг тусда бўлганлиги учун кулранг чўянлар деб ҳам юритилади. Котганда хажмининг кам киришиши, осон кесиб ишланиши, қониқарли пухталиги ва бошқа хоссаларига кўра улардан мураккаб шаклли, турли ўлчамли қуймалар олинади. Шу боисдан улар қуйма чўянлар дейилади. Домнада олинаетган чўянларнинг 9—12% қуйма чўянларга тўғри келади.
в) Лсгирланган чўянлар. Бу чўянларда одатдаги элементлардан ташқари маълум миқдорда легирловчи элементлар (Сг, Ni, Ti, Мо ва бошқалар) бўлади. Легирловчи элементлар чўянларга зарур механик физик-кимёвий хоссалар беради. Масалан, Сг чўяннинг каттиклигини, пухталигини ортириб ейилишга чидамли қилса, Ni эса ишланувчанлигини яхшилайди.
г) Махсус чўянлар (феррокотишмалар). Бу чўянлар одатдаги чўян­лардан таркибида Si, Мn нинг миқдори кўплиги билан фарқ қилади. Уларни уч хилга, яъни ялтироқ(ойна) чўянларга, ферромарганецларга ва ферросилицийларга ажратилади. Ялтироқ чўянлар таркибида 10— 25% Мn ва 2% Si булади. Ферромарганеилар таркибида 70—75% Мn ва 2.5% гача Si булади. Ферросилииийлар таркибида 19—92% Si булади.
Махсус чўянлардан пўлатлар олишда, темир оксидлардан темирни қайтаришда қайтарувчилар сифатида, шунингдеқ легирловчилар сифатида фойдаланилади Домналарда фақат ферромарганец, бошқа ферро қотишмалар электропечларда олинади.
Домна гази. Домналардан ажралаётган газларга домна гази дейилади. Бу газ таркибида 26—32% СО; 2—4% Н_г; 0,2—0,4% СН₄; 8—10% С0₂ ва 56—63% N₃ бўлади. Домна газининг таркибида кўпгина ёнувчи газларнинг борлиги сабабли тозалангач, улардан ёқилғи сифатида кенг фойдаланилади.
Домна шлаки. Руда, ёқилги таркибидаги бегона жинсларни ҳамда ёқилги кулини флюс билан бирикиб ажралган бирикмаси бўлиб, ундан шлак лахтаси, ғишт, шлак блоклар, цементлар ва бошқа материаллар олишда фойдаланилади.
Колошник чанги. Домна газларига қўшилиб чиқадиган шихта мате- риалларининг чанги колошник чанги дейилади. Улар таркибида 40— 50% гача темир бўлади. Домна газлари махсус газ тозалаш курилмаларда тозалангач, уларда йиғилган чанглардан агломератлар тайёрланади.


2.3. Домна печи қурилиши ва ишлаш тамойили. Домна жараёни махсулотлари.


Домна печи 5—10 йил давомида (бу даврга компания дейилади) узлуксиз ишловчи шахта печи бўлиб, ўртача хажми 2000—3000 м³ бўлади. Кейинги йилларда катта домналар ҳам қурилмокда.
Масалан, 1974 йилдан бошлаб Кривой Рог металлургия комбинатида фойдали хажми 5000 м³ ли домна ишламоқда.
5 расм, а да домна печининг умумий кўриниши, 5-расм, 6 да эса унинг зоналари бўйича температурасининг тақсимланиш графиги келтирилган. Домна печининг девори ўтга чидамли шамот гиштидан терилиб, ички сирт юзи ўтга чидамли гил билан сувалиб, сиртидан эса 20—40 мм ли пўлат лист билан пайвандлаб қопланган ва махкамланган.
Печнинг ўтга чидамли ғишт терилмаларининг чидамлилигини ошириш мақсадида (печь баландлигининг 3/4 қисмида) совитгич трубалар ўрнатилган ва уларда совуқ сув айланиб туради. Домнанинг юқори қисми колошник деб аталади.
Колошник қисмида шихта материалларини порциялаб, бир текисда домнага юклаш аппарати 2 ўрнатилади.
Юклаш аппаратининг кичик ва катта конуслари бўлиб, улар бир вақтда ишламаслиги сабабли домнада жараён кечаётганда ажралаётган газларнинг атмосферага чиқишига, ҳавонинг эса печга киришига йўл қўймайди.
Домна ишлаётганда ажралаётган газлар унинг колошник қисмига ўрнатилган трубалар 3 орқали газ тозалаш аппаратига ўтади.
Унинг катта цилиндрига ўтишида тезлиги пасайиши сабабли унда­ги руда ва кокс заррачалари цилиндр тагига йиғилади, лекин бу газларга руда ва кокс чанглари эргашади. Шу боисдан тозароқ тозаланиши учун газ скруббер деб аталувчи цилинлрларда ва сув пуркагич билан намлаб ажратилади. Янада яхши тозалаш учун газ икки электродлараро ҳосил этилган юқори