Mavzu: Qora metallurgiya sanoati. Cho‘yan ishlab chiqarish

Domna pechinning tuzilishi. Domna pechi to‘xtovsiz ishlaydigan konnussimon minora bo‘lib, umumiy balandligi 36-40 m, diametri 10 m. Minora devorlari o‘tga chidamli g‘ishtdan qilingan bo‘lib isib ketishdan saqlash uchun devor oralig‘iga ichidan suv o‘tib sovutuvchi sovutgichlar bo‘ladi. Yuqoridan pastga tushgan sari devor qalinligi ortib boradi va ostki qismida (gornda) 1,5 m.ga etadi. Chunki u yerda harorat eng yuqori bo‘ladi. Pechning ostki qismi ustoxonasi (gorn) keng bo‘lib diametri 12-16 m. gacha bo‘ladi. Yuqori qismi esa torayib ketgan konussimon. Pechning bunday tuzulishi shixtaning bir tekisda pasta tushishini, gaz oqimining pechning butun hajmida qulay taqsimlanishini ta’minlaydi. Tashqi tomondan pech po‘lat g‘ilof bilan qoplangan. Domna pechi bir necha qismlarga bo‘linadi: tepa tomoni koloshnik, o‘rta qismi shaxta, eng keng qismi raspar, ostki silindirsimon qismi gorn, rasparni gorn bilan tutashtiruvchi qismi zaplechnik va gornning yuqori qismida havo puflash teshigi furma, ostki qismi leshad va boshqalar.
Pechning tepa qismida avtomat to‘quvchi qurilma o‘rnatilgan bo‘lib, u xom ashyoni germetik to‘kish uchun xizmat qiladi va domna gazlarining tashqarisiga chiqishiga qo‘ymaydi. Tayyor xomashyo ombordan bunkerlarga kelib tushadi, keyin avtomat taroziga undan skipga (skip shixtani pechning tepasiga olib chiqib to‘kuvchi vagoncha) keladi. Qiya o‘rnatilgan ko‘prikdagi relslarda skip, ko‘targich orqali pechning teppasiga chiqadi. Bir yo‘la ikkita skip harakat qiladi: bittasi pech teppasiga chiqqanda, ikkinchisi, domni ostiga tushadi. Skipdagi xomashyo pech teppasiga olib chiqilgach, yo‘naltiruvchi qimirlamaydigan qadaqga to‘kiladi, undan qabul qadag‘iga o‘tadi. Bu qadaq uni ostki qismidan yopib turuvchi kichik konus bilan birgalikda o‘z o‘qi atrofida aylanadi va konus bilan birgalikda xomashyoni to‘kigach ma’lum burchakka (60⁰ ga) aylanadi. Shunday qilib xomashyo har gal domnaning bir joyga to‘kilavermay har 5-10 minutda alohida porsiyalar shaklida qavat-qavat (bir qavat ruda, ikkinchisi flyus va uni ustidan koks) pechning koloshnik qismiga to‘kiladi. To‘kish uchun rusumbat bilan avval kichik konus pastga tushadi, keyin u yuqoriga ko‘tariladi, katta konus tushadi. Natijada pech ichida shixtaning bir joyda to‘planib qolishining oldi olinadi va uni bir tekisda taqsimlanishi ta’minlanadi. Shixta pech ichiga sekinlik bilan tusha boshlaydi, qiziydi va qaytarila boradi. Pechning ostidan gorn qismiga furma orqali qizigan va kislorodga boyitilgan havo yuboriladi (qarama-qarshi oqim prinsipi). Pechning raspar va zaplechnik zonalarida qaytarilgan temir, yuqori haroratli zona orqali o‘tib uglerod bilan to‘yinib suyuqlanadi va gorn qismiga oqib tushadi. Gorn tagida suyuq cho‘yan va shlak qavat hosil qilib yig‘iladi. Ular maxsus teshiklar orqali chiqarib olinadi. Shlak har 1 soatda, cho‘yan har 46 soatda bir marta olinib turiladi.
Domna pechiga beriladigan havo 900-1300 gacha reganeratorlarda (kauperda) qizdirib yuboriladi. Kauper (bu so‘z regeneratorni ixtiro etgan fransuz muxandis ning nomidan olingan) davriy ravishda ishlovchi silindrsimon qurilma bo‘lib, balandligi 45 m, ichinning diametri 69 m. Ichi o‘tga chidamli g‘isht bilan (shomot) qoplangan. Kauperning ichi yoqish va nasadka bo‘lmalaridan iborat, tepa qismi gumbazsimon va bo‘sh bo‘ladi. Domna gazlari changdan taxminan tozalanib, tabiiy gaz bilan qo‘shilib kauperning yoqish bo‘lmasiga havo bilan qo‘shib yuboriladi va u yerda gaz yonadi. Yonishdan hosil bo‘lgan issiq gazlar gumbazdan aylanib yuqoridan pastga tomon nasadka orqali o‘tadi va uni qizdiradi. Nasadka haroratsi 1200-1300 ga etgach (23 soatdan so‘ng) gazni yoqish to‘xtatiladi va tutun chiqaruvchi mo‘ri bekiladi. Shundan so‘ng issiq nasadka orqali sovuq havo yuboriladi. Havo qizib kauperning gaz chiqish teshigidan chiqadi va domna pechiga yuboriladi. Jarayonning uzluksizligini ta’minlash maqsadida har bir domna pechi yonida kamida ikkita kauper quriladi. Chunki kauperning bittasida gaz yoqilib nasatkalar qizdirilayotgan bo‘lsa, ikkinchisidan esa havo o‘tkazilib kauper nasadkasi sovutilayotgan bo‘ladi. Domna jarayonida 1000-1300 gacha isitilgan havoni qo‘llash (haroratning har 100 oshishi mahsuldorligini 2% ga ko‘paytirish va koks sarfini 2% ga kamaytirish imkonini beradi) domna mahsuldorligini ancha oshiridi, domna pechlarida suyuqlantirib olinadigan cho‘yan tarkibida Fe dan tashqari, 35,5% C, 0,3-2,5% Si , 0,5-6,0% Mn, 0,08-2,2% P va 0,03-0,12% S saqlaydi. Ular ishlatiladigan sohasiga qarab har xil bo‘ladi:
1) oq cho‘yan (tarkibida uglerod sementit Fe₃C shaklida bo‘ladi va u juda qattiq bo‘lib, unga ishlov berish qiyin) po‘lat olish uchun ishlatiladi.
2) kulrang cho‘yan (tarkibida uglerod grafit shaklida bo‘ladi va u ancha yumshoq bo‘ladi) turli xil buyumlar quyish uchun ishlatiladi.
3) maxsus cho‘yan (ferrosilisiy tarkibida 10-12% gacha Si , oynasimon yaltiroq 12-20% gacha Mn, ferromarganes 60-80% gacha ushlaydi). Po‘lat olish uchun ishlatiladi. Domnadan chiqindi sifatida olinadigan shlak ham keng sohalarda ishlatiladi. Masalan, shlakdan sheben, graviy, shlakabeton, shlakli penza, penabeton, shlakpaxta, shlakaportlandsement va boshqalar ishlab chiqariladi. Yana domna gazi (tarkibida 30% gacha CO, 60% H₂, 10% CO₂ va changlar bo‘ladi). Bu gaz changlardan tozalangach turli maqsadlarda yoqish uchun ishlatiladi. Domnaning muhim ko‘rsatkichlariga uning FHFKi va koks sarfi kiradi. Domna pechinning ishlash tezligi uning foydali hajmidan foydalanish koeffisienti FHFK bilan baholanadi. Yani 1 tonna cho‘yan olish uchun pechning (so‘tka/m³) qancha foydali hajmi to‘g‘ri kelishini ko‘rsatadigan kattalik. Hozirgi paytda FHFK kamayib 0,45-0,5% ga, pechning foydali hajmi esa 5000 m³ gacha etkazilgan. Shunday ulkan pechlarda bir yilda 4,2 mln. tonnagacha cho‘yan ishlab chiqariladi.
Domnanang foydaliligini ikkinchi ko‘rsatkichi 1 tonna cho‘yan olganda sarflanadigan koksning sarfidir. Keyingi yillarda 1 tonna cho‘yanga 360-400 kg koks sarflanmoqda. Hozirgi zamon foydali hajmi 2700 m³ bo‘lgan domnalarda bir so‘tkada 8600 tonna tarkibida 64% Fe bo‘lgan ruda – aglomerat 2500 tonna koks, 200 tonna plyus, 0,6 mln. m³ tabiiy gaz, 0,5 mln. m³ kislorod va 7 mln. m³ havo ishlatiladi, unda shuncha xomashyodan bir so‘tkada 5500 tonna cho‘yan (2 mln. t/yil) 1900 tonna shlak, 11 mln. m³ domna gazi ishlab chiqariladi.
Domna pechlarining bunday mahsuldorligi eng avvalo yoqilg‘i sifatida tabiiy gazni qo‘llab koks sarfini qisman kamaytirish orqali ta’min lanadi. Undan tashqari domna agregatlarining birlik quvvatini oshirish uni takomillashtirish, ruda tarkibida temirning konsentrasiyasini oshirish, domnaga kiritilgan gazlarni isitish va uni kislorodga boyitish, ta’sir yuzani kengaytirish cho‘yan olishdagi barcha jarayonlarni mexanizatsiyalash, avtomatlashtirish, EXM larni qo‘llash kabilar pech intensivligini oshirishning asosiy omillaridir.