Металлургия саноатини ташкил этиш

Nazorat uchun savollar:

1. 
   Metall alyuminiy olish jarayoni texnologiyalari?
   
2. 
   Glinozyom ishlab chiqarish texnologisini tushuntirib bering?
   
3. 
   Alyuminiy olishning elektrolitik usuli?
   

15-Ma’ruza:

RUDA XOM ASHYOSIDAN OLTIN OLISHNING UMUMIY PRINSIPLARI.
reja:
1. CHo‘yan va po‘lat olish.

2. Xrom, marganets, po‘lat va cho‘yan metallurgiyasi.

3. Metallarga ishlov berish. Qo‘ymachilik ishi.
Metallar orasida temir o‘ziga xos o‘ringa ega. Kishilik jamiyatining madaniyati, texnik taraqqiyoti temir ishlab chiqarish usullarining rivojlanishi, takomillashishi bilan to‘g‘ridan-to‘g‘ri bog‘liq.

SHuni ta’kidlash kerakki, amalda toza temir ishlatilmaydi, balki uning boshqa elementlar, birinchi navbatda uglerod bilan qotishmalaridan foydalaniladi. Bu qotishmalar qora metallar deb nom oldi. Xossalariga ko‘ra – tarkibidagi uglerod miqdoriga qarab – qora metallar uch guruhga bo‘linadi: temir (texnik) 0,02% gacha S, po‘lat – 0,02-2,14% gacha va cho‘yan – 2,14-7 % S.

Jami ishlab chiqarilayotgan metallning qariyb 95% qora metallarga to‘g‘ri keladi. Qora metallar, ayniqsa po‘lat sanoat, transport, qurilish va maishiy texnikada keng qo‘llaniladi. Qora metallarningbunday keng qo‘llanishiga asosan ikkita sabab mavjud.

Birinchidan, er yuzasida temir tarkibli xom ashyoning ata zaxiralari mavjud, rudalardan temir ajratib olish tannarxi nisbatan yuqori emas.

Er yuzasida tarqalishi jihatidan temir to‘rtinchi (kislorod, kremniy, alyuminiydan keyin) o‘rinni egallaydi. Ko‘pgina temir ruda konlari yuz millionlab, hattoki bir necha milliard tonnali zaxiralarga egaligi, yirik konchilik korxonalari qurish imkonini beradi, 1 tonna rudani qazib olishga ketadigan xarajatlar kam bo‘ladi. Rangli va noyob metallarga nisbatan rudalarda temir miqdorining yuqoriligi (40-65%) va rudadagi minerallarda atarva kislorod o‘zaro yaxshi bog‘lanmaganligi, qora metallarning ishlab chiqarish tannarxi pastligini ko‘rsatadi. Temir va kislorodning o‘zaro yaxshi bog‘lanmaganligi temirni qaytarish uchun nisbatan arzon va keng tarqalgan kimyoviy reagentlar: uglerod, uglerod monooksidi (koks, tabiiy gazdan) foydalanish imkonini beradi.

Ikkinchidan, qora metallar mashinasozlik, elektrotexnika, qurilish va sanoatning boshqa tarmoqlari konstruksion materiallariga qo‘yiladigan talablarga javob beradi. Turli po‘latlar (mexanik, magnit, elektr, kimyoviy va b.) ning xilma-xil xossalarga ega bo‘lishi, qotishmalarga legirlovchi elementlar qo‘shilishi va termik qayta ishlash usullari ishlatilishi bilan izohlanadi.

Rudalardan temir ajratib olish va qora metallarni qayta ishlash bilan shug‘ullanadigan sanoat tarmog‘i qora metallurgiya deyiladi.

Arxeologik qazishmalar shuni ko‘rsatmoqdaki, insoniyat temirdan bir necha ming yil foydalanib kelmoqda. Sof holda tabiatda temir uchramaydi. Er yuzida u turli ko‘rinishda, kimyoviy birikmalar, ko‘pincha kislorod bilan birikkan holda, tarkibida temir bo‘lmagan keraksiz jins bilan aralashib ketgan oksid ko‘rinishida uchraydi. Rudalardan temir ajratib olish, ya’ni metall ko‘rinishida olish ikki masalani hal qilishni talab etadi: 1) uning oksidlaridan temirni qaytarish; 2) qaytarilgan temirni keraksiz jinsdan ajratish.

Vaqt o‘tishi bilan metallni olish takomillashib bordi. Samarali yo‘nalish bo‘lib, birinchidan, gaz oqimi energiyasidan foydalanishni yaxshilanishiga olib kelgan pechning balandligini oshirish, ikkinchidan, pechga havo purkaydigan maxsus qurilmalardan foydalanish bo‘lib qoldi. Natijada yoqilg‘ini yonish faolligin ortdi, pechda harorat ko‘tarildi, yoqilg‘ining solishtirma sarfi kamaydi va pechlarning ish unumdorligi oshirildi.

XX asrning 50-yillarida sanoat miqyosida kislorod olishning o‘zlashtirilishi yangi texnika asosida konverterlash jarayonini qaytadan tug‘ilishiga olib keldi.

Kislorod – konverterli jarayonda hosil bo‘ladigan ortiqcha issiqlik, talab etilgan po‘latning haroratini tushirmasdan, metall lomlarni qayta eritish, ko‘p miqdordagi shlak tarkibidan oltingugurt va fosforni chiqarib tashlash uchun eritishga issiqlikni sarflashga olib keldi.

Hozirda po‘lat ishlab chiqarishning yuqori iqtisodiy samaradorligi, yuqori ishlab chiqarish quvvatiga ega va tejamli metallurgik agregatlar: domna pechlari va kislorodli konverterlar qo‘llash bilan izohlanadi. So‘nggi yillarda po‘latni elektr pechlarida eritish keng tarqalmoqda. Bu pechlar kam miqdorda mashinasozlik zavodlarida po‘lat olish uchun qulay. Elektrometallurgiya yuqori sifatli legirlangan po‘latlar, ferroqotishmalar va zarurat tug‘ilganda qiyin eriydigan metall va qotishmalar olishda ata afzalliklarga ega. XX asr oxirida pechlarning yangi turi – induksion pechlar paydo bo‘ldi.

Temir, aniqroq po‘lat olish to‘rt bosqichdan iborat:

1 bosqich – temir rudalarini mexanik boyitish va yiriklashtirish (okuskovanie);

2 bosqich – temir oksidini qaytarish va temirni keraksiz jinsdan pirometallurgik usul – domnali eritish bilan ajratish;

3 bosqich – yarim mahsulotni – cho‘yanni keraksiz qo‘shimchalardan tozalash, kerakli kimyoviy tarkibli po‘lat olish;

4 bosqich – turli po‘latlarni kerakli xossalarini yaxshilash uchun uni gazsimon va metallmas qo‘shimchalardan tozalashning kompleks texnik usullari.

Temir olish uchun xom ashyo sifatida temir rudalari bo‘lib, ular tarkibidagi mineralga ko‘ra to‘rt guruhga bo‘linadi:

1. qizil temir – rudali mineral – gematit – Fe₂O₃

2. magnitli temir – rudali mineral – magnetit – Fe₃O₄

3. qo‘ng‘ir temir – rudali mineral – temir gidrooksidi – Fe₂O₃ * nH₂O

4. sideritlar – rudali mineral – FeCO₃

Ayrim hollarda temir rudalarida oz miqdorda qo‘shimchalar bo‘ladi:

- foydali: Mn, V, Cr, Ni va boshqalar.

- zararli: S, P, As, Zn va boshqalar.

Mineral xom ashyodan kompleks foydalanish maqsadida domna pechlari shixtasida ko‘pincha domnali eritishning qaytarilgan mahsulotlari va tarkibida temir miqdori va boshqa qimmatli komponentlari ko‘p bo‘lgan ishlab chiqarish chiqindilaridan foydalaniladi.

Zamonaviy domna ishlab chiqarish temir tarkibli rudalarga granulometrik va kimyoviy tarkib, zararli qo‘shimchalar, qattiqligi, qaytarilishi bo‘yicha yuqori talablar qo‘yiladi. SHuning uchun qazib olinadigan deyarli hamma temir rudalari to‘liq kompleks tayyorlash: maydalash, yanchish, g‘alvirlash, sinflash, boyitish, o‘rtachalashtirish, yiriklashtirishga yuboriladi.

Temir rudalaridan temirni ajratib oluvchi asosiy qurilma domna pechi hisoblanadi. Domnali eritish natijasida olinadigan cho‘yan ishlatilish sohasi chegaralangan, chunki u mo‘rt, egiluvchan emas, mustahkamligi yuqori emas. Po‘lat eritib ishlab chikarishning asosiy vazifasi cho‘yanni dastlabki mahsulot sifatida ishlatib, yaxshi mexanik xossalarga ega qotishma – po‘lat olish hisoblanadi.

Po‘lat eritib ishlab chiqarishning domna ishlab chiqarishdan birinchi farqi – bu jarayonlarning oksidlash sharoitida olib borilishidir. Ikkinchi farq, po‘lat ishlab chiqarish cho‘yan ishlab chiqarishga nisbatan yuqori harorat talab qilishidir. Uchinchi farq, metallurgik qurilmaga ma’lum miqdorda cho‘yan va boshqa mahsulotlar berilganda va cho‘yanni po‘latga aylantirish boshlanganda ishlab chiqarishning davriy bo‘lishi. Oksidlash jarayonlari kerakli hajm va vaqt davomida olib borilgandan so‘ng, tayyor po‘lat pech yoki konverterdan chiqarib yuboriladi. SHundan so‘ng, navbatdagi eritish boshlanadi.