Kurs ishi topshiriqlari «Og’ir rangli metallar metallurgiyasi» fanidan

1.2 Mis boyitmasini eritish jarayonlari
Mis koʻpgina metallar bilan krtishmalar hosil qiladi. Bir va ikki valentli Mis juda koʻp barqaror kompleks birikmalar vujudga keltiradi.Konlarda 0,3-1% gacha misli ruda flotatsiya usuli bilan boyitilib, misli boyitma olinadi (Cu - 16-25%). Mayda, kukunli boyitma shteyn olish uchun 1275-1350⁰C haroratli pechlarda eritiladi. Nokerak tog‘ jinslari toshqolga o‘tib, alohida joyda saqlashga jo‘natilsa, suyuq holdagi shteyn (Cu - 26-40%) yuqori bosim ostida havo yordamida konvertorlanadi. Tarkibidagi temir va keraksiz ikkilamchi elementlar toshqolga o‘tadi. Olingan xomaki mis yuqori haroratda (1250-1275⁰C) olovli tozalanadi, so‘ng qoliplarga quyililadi.Jarayonning kimyoviy reaksiyalari deb, dastlabki xom ashyoda birin-ketin o’tadigan kimyoviy o’zgarishlariga aytiladi. Jarayon natijasida boradigan kimyoviy jarayolar yakuniy mahsulotlar bilan tavsiflanadi. KME pechidagi jarayon yallig‘ qaytaruvchi pechiga nisbatan ancha murakkabdir. Agar yallig‘ qaytaruvchi pechda deyarli neytral atmosferada sulfidlar oksidlantirilsa, KME pechida sulfidlar intensiv holatda oksidlanadi. Shuning uchun ham muallaq holatda barcha kimyoviy o‘zgarishlar yuqori harorat va kislorod ta’sirida faollashib, tez suratda barqaror boradi.
KMEP jarayoni boyitmani chuqur oksintirish va misga boy shteyn olish bilan bog‘liqdir. Bu shlakda nisbatdan katta mis miqdori olishga olib keladi. Bunday shlaklar, quyidagiday, pechdan tashqari usullar bilan qayta ishlanadi, masalan, elektroenergiya yoki flotatsiya usullari. Shuning uchun KMEPda flyuslarni qo‘llash cheklangandir. Kvarsli flyusni shlakni tarkibida 30 % ga yaqin kremniy dioksidi olish uchun qo‘llaniladi. Ishqor flyus - oxak - judayam kam qo‘llanadi, chunki uni ajratilishi uchun qo‘shimcha issiqlik sarflanishi kerak.Nisbatdan mis kam bo‘lgan boyitmani KMEP da qayta ishlash, jarayon davomida ko‘p - ko‘p xajmda ortiqcha issiqlik ajralib chiqishiga olib keladi. Haroratni boshqarish uchun katta xajmda kvarsli flyusni ishlatiladi. Flyusda nodir metallarni borligi jarayonni iqtisodiy samaradorligini ta’minlaydi. Oltinli kvars flyusni taxminiy tarkibi, %: Su 0,36; SiO₂ 68,6; SaO 1,2; Fe 5,4; Al₂O₃ 5,5; MgO 0,9; S 0,33.KMEP jarayoni davomida katta xajmda chang ajralib chiqadi (umumiy shixtani sonidan 6 - 14 %). Bu changlar kotel - utilizator va boshqa chang yutuvchi dastgoxlarda ushlanib, eritish pechlarga qayta yuklanadi.Shixtani eritishga tayyorlashga flyusni maydalab yanchish, shixta tayyorlash va uni quritish kiradi.KMEP shixtaga yallig‘ pechga nisbatdan qattiqroq talablar qo‘yadi. Bunday talablarni qo‘yish KMEP ni texnologiyasi va xaroratni boshqarish qiyinchiliklari bilan bog‘liqdir. Dunyoda taniqli shixta tayyorlashdan eng yaxshi sistemalardan biri - bu beding - sistema. Shixta komponentlari qatlam-qatlam shaklda bir-biri ustiga yuklanadi va vertikal kesimda konveyerga ortiladi. Bunda shixta moddalari yaxshi aralashtiriladi. Shixta terishga katta mablag‘ sarflanishiga qaramay, beding - sistema tarkibi bir xil bo‘lgan shixtani tayyorlashga imkon yaratadi, yirik va kukun moddalar bilan ishlash mumkin.Beding - sistema Yaponiya zavodlarida keng qo‘llaniladi. Masalan, "Xitachi" zavodida 8 xil maxalliy boyitma, 10 xil xorijiy boyitma, 4 xil xorijiy sementli mis ishlatiladi. Materiallarda misning miqdorligi 2 % dan 37 % gacha o‘zgaradi. Ana shunga moddalardan beding-sistema tarkibi deyarli o‘zgarmaydigan shixtani olishga imkon yaratadi. Masalan, shixtada misni o‘zgarishini hisoblaganda nisbatdan 0,49 %, temir bo‘yicha 0,56 % va oltingugurt bo‘yicha 0,68 % farq qiladi. Moddalarni taqsimlanishini har kuni EXM yordamida hisoblanadi. Shixtani hajmi uch kun ishlashga mo‘ljallangan. Ikkita, hajmni 1700 t. bo‘lgan, shixta tayyorlash majmuasida mavjuddir.Olmaliq kombinatida xo‘l shixta tayyorlash sistemasi qo‘llaniladi. Bu sistemasining ma’nosi: yanchilgan flyus pulpasi bilan boyitma pulpasi aralashtiriladi. Pulpa bu qattiq va suyuq moddalarni aralashmasidir. KMEP jarayonini amalga oshirilishi qat’iyan sharti - shixtani o‘ta quritilishidir. Quritilgandan keyin shixtani namligi 0,1 - 0,15 % dan oshmasligi kerak. Undan namroq shixta yirikroq bo‘lib, KFP ni prinsipiga javob bermaydi, chunki moddalarni kukuni pechni ichida bir - necha soniya davomida uchar holatda bo‘lishi shart. Ana shu uchish holatida zarrachani butun sirti bo‘yicha oksidlanish reaksiyasi o‘tib, KMEP jarayoni amalga oshiriladi. Shixtani o‘ta quritish uchun doira shakldagi pech yoki vertikal joylashgan quritish trubalar qo‘llaniladi.Olmaliq mis zavodida vertikal quritish trubalari qo‘llaniladi. Hammasi bo‘lib 2 truba o‘rnatilgan. Quritish jarayoni ishlash prinsipi quyidagiday: trubani past tomonidan katta tezlik bilan issiq gaz yuboriladi (30 - 40 m/s). Issiq gazning oqimiga nam (7-8 % N₂O) bo‘lgan shixta yuklanadi. Shixta moddalari uchib turgan holatda quritiladi, namsizlangan kukun esa trubani yuqori qismiga uchib chang ilish sistemalariga yuboriladi.Quritish trubalari maxsus pechlarda yoqiladigan tabiiy gaz bilan isitiladi. Haroratni boshqarish uchun maxsus pechga ikkilamchi sovuq havo beriladi. Moddalarning bir soatli sarfi: tabiiy gaz 600 - 800 m , birlamchi (gaz yoqish uchun) havo 6000 - 8000 m. Birlamchi va ikkilamchi xavolarning nisbatligi sharoitlarga karab 1:1 dan 1:1,3 gacha o‘zgaradi. Truba bo‘yicha gazning harorati: trubaga kirish qismida 300 - 450 S. Moddani truba bo‘lish davri 1,3 soniyadan oshmaydi. Jarayon kat’iyan boshvarilishi kerak va ishlar tizimi o‘zgarmasdan saqlanishi kerak. Masalan, modda kamroq kelib qolsa, trubani xarorati oshib ketadi va sulfidlar alanga oladi. Agarda shixta ko‘prok yuklansa xarorat pasayib ketadi va modda tula qurimaydi. Nazoratga muxtoj bo‘lgan nuqtalar: nam shixtani sarfi, issiq gazning xarorati, trubadagi xaroratlar, birlamchi va ikkilamchi xavolarning nisbatligi. Bunday nazoratni avtomatik tizimi boshqarish kerak.Quritish trubalari - yuqori ishlab chiqarish unumdorligi va ishonchligi o‘ta qurilish dastgoxlaridir. Bir soatda 60 - 80 t. shixtani quritishga doir, quritilgan moddani namligi 0 - 1 % tashkil qiladi. Shartli yoqilgini nisbatli sarfi 20 - 22 kg/t yoki 280 - 320 kg/t namlikga. Trubalarni oqilona ishlash shartlaridan biri bir tekis moddalarni yuklash va atmosfera xavosini ortiqcha pechga kirishidir.Trubani ishlashini takomillashtirish uchun gazni qaytadan, ikkilamchi havoni urniga, pechga qaytarishdir. Bu tadbir yoqilgini sarfini kamaytirishga yordam beradi. Bu gazlar 60 – 70^0C issiqlikga ega va ularni miqdorida 15 - 17 % kislorod bor.