Metallurgik jarayonlarda issiqlik va massaalmashuv

“Metallurgik jarayonlarda issiqlik va massaalmashuv” fanidan sirtki bo’lim
uchun yakuniy nazorat savollari
1.Metallurgik jarayonlarda issiqlik va massaalmashuv fanining ahamiyati.
Metallurgiyada issiqlik xomashyosidan metall olishda, ulardan turli qotishmali mahsulotlar tayyorlashda asosiy omil bo‘lish bilan bir qatorda, shu mahsulotlarning tan narxini belgilashda asosiy omillardan biri bo‘lib hisoblanadi, chunki metallurgik jarayonlarni issiqlik bilan ta’minlash uchun juda katta miqdorda yoqilg‘i (tabiiy gaz, mazut, ko‘mir) va elektr energiyasini sarflashini talab etadi. Shunday ekan metallurgiyada issiqlik energiyasidan unumli foydalanish mutaxassisdan bir qator bilimlarni o‘rganishni talab etadi, bularga: metallurgiyada issiqlik bilan boradigan jarayonlar, issiqlik manbalari va ularni jarayonlar boradigan agregatlarga yetkazib berish, agregatlarda uglerodli yoqilg‘ilarning yonishi va elektr energiyasining issiqlik energiyasiga aylanishi issiqlik almashuvi, issiqlik sarfi, agregatlarda issiqlikga chidamli materiallar qo‘llanilishi va boshqalar kiradi Metallurgik nazariyaning muhim qismi kimyoviy kinetika bo’lib, u kimyoviy reakstiyalarni tezligini o’rganadigan ilmdir. Kimyoviy reakstiyalarni tezligi jarayonni haroratini, bosimini va miqdoriy o’zgarishini bog’laydigan umumiy kinetik qonuniyatdir.
2.Real jismlarda nurlanish qonuniyatlari.
Issiqlik nurlanishi jismlarning ichki energiyasini elektromagnit to‘lqinlar energiyasiga aylanishi natijasidir. Issiqlik nurlari boshqa jismga tushganda ular yutiladi va yana ichki energiyaga aylanadi. Bu nuriy issiqlik almashinishidir. Issiqlik nurlanishi elektromagnit to‘lqin kabi toʻlqin uzunligi  va tebranish chastotasi  bilan harakterlanadi. Bunda to‘lqinlar s = 3108m/s yorug‘lik tezligi bilan tarqaladi. Ushbu parametrlar quyidagicha bog‘langan:  = s/  Jism energiyasining asosiy miqdori  = 08 … 80mkm to‘lqin uzunligida nurlanadi. Shu nurlar issiqlik (infraqizil) nurlari deb ataladi. Issiqlik nurlaridan uzun to‘lqin uzunlikka ega to‘lqinlar yorug‘lik nurlaridir.
3.Jismlar va muhitlarning xossalari va tavsifi.
Ishchi jism gaz yoki bug' bo'lishi mumkin. O'zaro va atrof muhit bilan issiqlik almashinadigan jismlar majmuasiga termodinamik tizim deyiladi. Termodinamik tizim — ochiq, yopiq, yakkalangan va adiabatik bo‘lishi mumkin. Agar tizim boshqa tizimlar bilan energiya almasha olsa, ochiq termodinamik tizim (gaz-turbina qurilmasi), energiya almasha olmasa yopiq termodinamik tizim (ichki yonuv dvigatellari) deb yuritiladi. Istalgan termodinamik tizim uchun bir qancha fizik kattaliklar yig'indisi ko'rsatilgan bo‘ladi, shular orqali berilgan tizimni boshqa bir tizimdan aj rat ish hamda tizimdagi o ‘zgarishlarni tekshirish, tizim atrof muhit bilan o'zaro ta’sir etishini tekshirish mumkin boMadi. Bunday kattaliklar yig‘indisiga tizimning holati deyiladi. Ishchi jismning fizik holatini ifodalaydigan kattaliklar holat parametrlari deyiladi. Holat parametrlariga: mutlaq bosim, mutlaq harorat, solishtirma hajm, zichlik, ichki energiya, entalpiya, entropiya va boshqalar kiradi. Jismning holati o'zgarganda bosim, harorat va solishtirma hajm keskin o‘zgaruvchan parametrlar bo'lgani uchun ularni termik parametrlar deyiladi.Bosim. Sirtning birlik yuziga tik ta’sir etuvchi kuchga bosim deyiladi.
4.Erkin konveksiyada issiqlik almashinish.
Konveksiya (lotincha: convectio — keltirish, eltib berish) — 1) suyuqlik, gaz va sochiluvchan muhitlarda shu muhitdagi modda oqimi orqali issiqlikning koʻchishi. Tabiiy (erkin) va majburiy xillari mavjud. Tabiiy K. ogʻirlik kuchi maydonidagi oquvchi yoki sochiluvchan moddalar notekis qizdirilganda vujudga keladi. Kuchliroq qizdirilgan moddaning zichligi kamroq boʻladi va Arximed kuchi GʻL = Dr- V taʼsirida kamroq qizdirilgan moddaga nisbatan koʻchadi, bu yerda Dr — qizdirilgan modda va atrof muhit zichliklari farqi, V — qizdirilgan modda hajmi. K. yoʻnalishi ogʻirlik kuchi yoʻnalishiga teskari boʻladi. K. modda temperaturasini tenglashtirishga olib keladi.
5.Issiqlik tashuvchilardagi majburiy harakatlanayotgan konvektiv issiqlik almashinuvi.
 Majburiy K.da modda koʻchishi, asosan, biror qurilma (nasos, aralashtirgich va boshqalar) taʼsirida sodir boʻladi. Bu yerda issiqlik koʻchishi jadalligi faqat yuqorida aytilgan omillarga emas, balki moddaning majburiy harakati tezligiga ham bogʻliq; Oqimlar ikki turga ajratiladi:
Ajralmas oqim – oqib о‘tadigan sirtdan ajralmaydigan.О‘zgarmas kesimli kanal ichidagi oqim, yassi plastinkalarni va quvurlarni bо‘ylama aylanib о‘tish oqimlari ajralmas oqimga misollar bо‘lib xisoblanadi.2) Ajraladigan oqim – agar tizimda burilishlar,kesimning keskin о‘zgarishi, egriligi katta bо‘lgan sirtlar uchrasa xosil bо‘ladi. Oqimning ajralish joylarida turg‘unli soxalar, teskari oqimlar va uyurmalar paydo bо‘ladi.
6.Issiqlik va mаssaalmashuv jarayonlari.
Issiqlik almashuv jarayoni – fizik-kimyoviy o‘zgarishlarga duch kelgan materiallarga issiqlik berish yoki undan ajratishdan iboratdir, bunda sistemaning energetik tizimi o‘zgarishi ro‘y beradi.
7.Termodinamika tushunchasi. Ikki komponentli tizim tushunchasi.
zamonaviy metallurgik ishlab chiqarishda turli xil samarali texnologik jarayonlarni, masalan, avtogen jarayonlar, yuqori tozalikka ega bo‘lgan metallar va qotishmalar ajratib olish, “kovsh – pech” texnologiyasi, vakuumlash va shu kabi samarali texnologiyalarni ishlab chiqarishga joriy etishning oqilona yo‘llarini topishda nazariy bilimlardan biri – bu metallurgik jarayonlarning termodinamikasidir. Termodinamikaning boshlang‘ich tushunchalaridan biri – bu sistemadir. Sistemalar tarkibiy qismlarining agregat holatiga ko‘ra gomogen va geterogen sistemalarga bo‘linadi. Agar sistema bir xil agregat holatdagi moddalar (faqat gazsimon moddalar, faqat qattiq yoki faqat suyuq) moddalardan iborat bo‘lsa gomogen (bir jinsli) sistema deyiladi. Agar turli agregat holatdagi moddalar (gaz-suyuq, qattiq-suyuq, qattiq-gaz) dan iborat bo‘lsa, geterogen sistema deyiladi. NaCl ning suvdagi eritmasida ikkita komponent bor.
8.Termodiffuziya. Molekulyar diffuziya. Aralashmalar konsentratsiyasi.
Eritma konsentratsiyasining ifodalanlshi. Og'irlik yoki hajm birli- gida olingan eritmada erigan moddaning miqdori e r i t m a n i n g  k o n s e n t r a t s i y a s i  deb ataladi. Eritma konsentratsiyasi, kol- pincha, to‘rt usulda: foiz konsentratsiya, normal konsentratsiya, molyar konsentratsiya va molyal konsentratsiya bilan ifodalanadi:1.Foiz konsentratsiya 100 g eritmadagi erigan moddaning grammlar sonini ko'rsatadi. 2. Molyar konsentratsiya eritmada erigan moddaning mollar 
sonini ko'rsatadi. Agar eritmada 1 mol modda erigan bolsa, bunday eritma 1 molyar eritma deyiladi. 3. Normal konsentratsiya 1 / eritma tarkibidagi erigan moddaning gramm-ekvivalentlar sonini ko'rsatadi. Issiqlik energiyasini tarqalishi va yutinishi. Kirxgof qonuni.
9.Issiqlik energiyasini tarqalishi va yutinishi. Kirxgof qonuni.
10.Qoralik darajasi tishunchasi. Absolyut qora jism. Buger-Ber qonuni. Bir xil temperaturadagi jism nur chiqarish qobiliyatining mutlaq qora jism nur chiqarish qobiliyatiga nisbati jismning mutlaq qoralik darajasi deyiladi. Barcha jismlar uchun mutlaq qoralik darajasi 1 dan kichik. Mutlaq qora jism - har qanday temperaturada oʻziga tushayotgan barcha nurlanishlarni (toʻlqin uzunligidan qatʼi nazar) yuta oladigan jism; yutish krbiliyati birga teng. M.k, j. tabiatda mavjud emas, uni faqat sunʼiy yoʻl bilan hosil qilish mumkin. BUGER—LAMBERTBER QONUNI — yutuvchi modda orqali yorugʻlik oʻtganda yorugʻlikning intensivligi kamayishini ifodalaydigan qonun. 
11.Jism va muhit xususiyatlari va tasnifi. Optik-geometrik tasniflari.
12.Optik-geometrik tasniflarining xususiyatlari. Additivlik tishunchasi.
Kimyoda additiv xossalar degan tushuncha bilan, obyektning alohida-alohida holda olingan fizik xossalarning umumiy yig‘indisi, obyektning umumiy yaxlit holdagi xossalariga teng bo‘ladigan vaziyat nazarda tutiladi. Masalan, jismlarning massasi additiv bo‘ladi. Ushbu terminni ilm-fanga XIX-asr oxirida nemis kimyogari Vilgelm Osvald tomonidan kiritilgan. Uning ma’nosi lotincha «additio» ya’ni, «qo‘shish», «yig‘indi» so‘zlaridan olingan.
13.Nurlanish orqali hisoblash usullari. Saldo-oqim usullari.
14.Katta xajmda oqimni erkin xarakatlanish tasnifi.
15.Vertikal plastinasida tabiiy konveksiya masalalarini echish usullari.
16.Temperaturali maydon tushunchasi.
17.Qizdirilgan yuzada havoning xarakatlanishi.
18.Vertikal devorlarini qizdirilgan yuzada havoning xarakatlanishi.
19.Vertikal devorlarni qizdirilgan havo bilan qoplanishi.
20.Doimiy harorat. Nusselt soni.
21.Termik qizdirilgan kesimda issiqlik almashuv jarayoni.
22.Issiqlik tashuvchilarda suyuqliklarni majburiy harakatlanishi.
23.Turbulent va laminar harakatlanishda issiqlik uzatish jarayoni.
24.Bo‘lakli materiallar qatlamlarida issiqlik almashinuvi.
Issiqlik tarqalishining umumiy jarayonida odatda uchala usul issiqlik o‘tkazuvchanlik, konveksiya va nurlanish yo‘li bilan issiqlik almashishi bir vaqtda sodir bo‘ladi.1)Issiqlik o’tkazuvchanlik-bunda birin –ketin joylashgan va bir biriga tegib tinch holatda turgan qattiq jismlarni o’zidan issiqlikni o’tkazish hisobiga issiqlik energiyasini uzatilishi hisobiga boradi. 2) Konveksiya-gaz,eritma va erigan metall qotishmalarida harakatlanayotgan zarrachalarni issiqlik uzatilishi tushuniladi. 3)Nurlanish-issiqlik energiyasini elektromagnit to’lqinlar orqali tarqalishidir. Issiqlik nurlanuvchi gaz oqimi va devor orasida tarqalishjarayoni konveksiya va nurlanish orqali issiqlik almashining birgalikda ta’siri natijasida solishtirma issiqlik oqimi sodir bo‘ladi bu qo‘sh issiqlik almashuvi deyiladi:

25.Bo‘lakli materiallar qatlamlarida issiqlik almashinuvida qo‘llaniladigan dastgohlar
26.Qatlamli muhitlarni tasniflanishi.
27.Harakatlanmaydigan qatlamda issiqlik almashish jarayoni.
28.Bo‘lakli materiallarda issiqlik almashuv jarayoni tezligi.
29.Rudalarni aglomeratsiyalashda issiqlik almashuv jarayonlari.
30.Domna eritishda issiqlik jarayonlari.
31.Domna pechida issiqlik almashuvining asosiy ko‘rsatkichlari.
32.Gaz oqimi va material orasida issiqlik almashuv ko‘rsatkichlari.
33.Gaz oqimi va material orasida issiqlik almashuv jarayoni.
34.Shaxtali pechlarda issiqlik almashinuvi.
35.Konvektsiya tushunchasi.
36.Pechlarni issiqlikda ishlash koʻrsatkichlari va issiqlik balansi.
37.Qarama qarshi oqimda issiqlik almashuv qonuniyatlari.
38.Massaalmashinuv nazariyasi, qonuniyatlari va asosiy qoidalari.
39.Materiallarni quritishda issiqlik va massaalmashinuvi.
Metallurgiyada qo‘llaniladigan pechlarning turi ko‘p bo‘lib, ularning har birida o‘ziga xos issiqlik almashuvi jarayonlari oqib o‘tadi.
Alangali eritish va yallig‘ qaytaruvchi pechlarda issiqlik almashuvchi asosan issiqlik tashuvchi-gazlar bilan issiqlik yutuvchi - qayta ishlanayotgan material orasida o‘tadi. Bu jarayonda pech devorlari faol qatnashadi. Pech devorlari va material orasidagi issiqlik almashuvi bir oz sust bo‘lib, bunga sabab ular orasidagi to‘qnashuvni zaifligidir. Ular orasidagi issiqlik almashuvi-nurli is-siqlik uzatish hisobiga amalga oshib, u issiqlik almashishni 90% ni tashkil etadi.
Yallig‘ qaytaruvchi pechlarda konveksiya usulida issiqlik uzatish ikkilamchi ahamiyatga ega bo‘lib, bu usulda faqat 5-10% issiqlik uzatiladi.
40.Quritish jarayonining dinamikasi va kinetikasi.
41.Materiallarni quritishda massaalmashinuvi mexanizmi, deformatsiyasi va cho‘kishi.
42.Aglomeratsiyalash va okatishlashlarni kuydirishda issiqlik va massaalmashinuv jarayonlari.
Sulfidli mis bоyitmаlаrini pirоmеtаllurgik kаytа ishlаshdаn аvvаl, ko’p hоllаrdа оksidlоvchi kuydirish оlib bоrilаdi. Оksidlоvchi kuydirishning mаqsаdi, mаtеriаl tаrkibidаn оltingugurtni qismаn yo’qоtish vа tеmir sulfidlаrini kеyingi eritishdа tеz shlаk hоligа o’tаdigаn оksid birikmаlаri shаkligа o’tkаzishdir.
Bundаn tаshqаri mаtеriаllаrini gidrоmеtаllurgik qаytа ishlаshgа tаyyorlаshdа sulfаtlоvchi kuydirish qo’llаnаdi. Bu jаrаyon nаtijаsidа аjrаtib оlinishi kеrаk bo’lgаn mеtаll tеz eruvchаn birikmаlаr (sulfаtlаr vа оksidlаr) hоligа hаmdа qiyin eruvchi birikmаlаr hоligа o’tаdi.
Mis gidrоmеtаllurgiyasidа оksidlоvchi kuydirish jаrаyoni mеtаll sulfidlаrini sulfаt kislоtаsidа eriydigаn оksid fоrmаsigа o’tkаzish uchun хizmаt qilаdi.

43.Cho’yan eritishda massa almashinuvi

Flyus sifatida asosan ohaktosh CaCO₃ cho‘yan ishlab chiqarishda zarur mahsulot hisoblanadi, ular rudani domna pechlarida suyuqlantirish jarayonida undan keraksiz jinslarni chiqarib tashlash uchun xizmat qiladi. Cho‘yan olishda yoqilg‘i muhim mahsulot hisoblanadi. U maxsus ko‘mirni boyitib, havosiz 1000 ⁰C qizdirish usuli bilan olinadi. Koks qimmat yoqilg‘i, 1t cho‘yan olish uchun 400-450 kg koks sarflanadi. Uning sarfini kamaytirish va va domna pechining ish unumdorligini oshirish maqsadida tabiiy gazdan foydalaniladi. Domna pechiga ko‘mir changini puflash usuli ishlab chiqarilgan.
44.Massaalmashuv qonuniyatlari. Diffuziyali massaalmashuv.
45.Kontsenratsiya gradiyenti tushunchasi. Konvektiv massaalmashuv.
46.Og‘irlik uzatish jarayoni.
47.Issiqlik generatsiyasi dastgohlarida massaalmashuvning asosiy ko‘rsatkichlari.
48.Quritish jarayoni tushunchasi. Quritish jarayonining asosiy tasnifi.
49.Namlangan jismlarda namlikni uzatish jarayoni.
50.Materiallarni quritishda massaalmashuv jarayonlari.
51.Tabiiy va suniy quritish jarayonlari.
52.Quritish jarayonining bosqichlari.
53.Quritish jarayonida materialda namlik darajasi o‘zgarishi. Massa uzatish koeffitsiyenti.
54.Quritish jarayonining dinamikasi.
55.Qurutush jarayoninig issiqlik va massaalmashuv jarayonlari.
56.Oʻzgarmas haroratda quritish jarayonining tasniflarini oʻzgarishi.
57.Маssа oqimini zichligi. Pufaklarda ortiqcha bosimni hosil bo‘lishi.
58.Аglomeratsiya qatlamlarida issiqlik almashuv jarayonlari.
Mashinaning boshlanish qismida (ya’ni qutilar ustida) shixta yuklash moslamasi va shixtani yondirish uskunasi joylashtirilgan. Qutilarga to‘ldirilgan shixta o‘t olish kamerasidan o‘tadi. Bunda shixta tarkibidagi koksni hisobiga alanga oladi va shu tariqa unda yuqori haroratdagi issiqlik vujudga keladi.
59.Aglomeratsiyalashda massaalmashuv jarayonlari.
60.Aglomeratsiya qatlamining strukturasi.
61.Domna pеchlarida temir rudali xomashyoni qayta ishlash.