Nazariy qism Texnologik qism. 1 Ratsional tarkib – 18

Shteynni purkashda aralashmalar tarkibi.
Nikel shteynlarda oz miqdorda quyidagi holda uchraydi Ni₃S₂. Nikel sulfidi nikel oksidigacha oksidlanadi. Asosan ikki bosqichda shlakka o’tadi. Qora misda nikel miqdori 0.5 – 0.7 %. Rux shteynlarda sulfid holda uchraydi. Rux shteynlarini konverterlashda o’zini huddi temirday tutadi. (ZnS, ZnO gacha oksidlanadi) faqat farqi hteynni 15 – 20 % miqdori chang bilan gazlar bilan olib ketiladi.
Qo’rg’oshin shteynda PbS holda. Temir sulfid rux sulfidining asosiy massasi oksidlangandan so’ng qo’rg’oshin oksid hosil qilib oksidlanadi. Agar yetarlicha kremnezyom bo’lsa, PbO oson shlaklanadi va oson erituvchi shlak hosil qilib. Ko’pincha Pb chang bilan chiqib rux oksidi bilan birga cho’kadi. Surma va mishyak shteynda arsenit va antimonit holda uchraydi. Purkash jarayonida ma’lum qismi uchuvchan oksid holda gazlar bilan chiqib ketadi. Ma’lum qismi esa shlakga 5 valentli oksid holda o’tadi. Bunda boshqa metal oksidlari bilan arsenit va antimonitlar hosil qiladi. Bu metallarning qora misdagi qoldiq miqdori 0.1 % gacha. Selen va tellur qora metallar bilan bog’langan bo’lib to’liq yonmaydi ma’lum qismi qora misga o’tadi. Uning qora misdagi miqdori foizning mingdan bir ulushlarida hisoblanadi. Oltin va kumush shteynlarda kondensrlanadi. Ularning tarkibi chiquvchi mahsulotlardagi miqdor bilan aniqlanadi. Shundan nodir metallarning deyarli hammasi qora misda bo’ladi. Malum qismi esa qora misda yo’qoladi.
Konverterdagi kimyoviy jarayonlar
Bunda konverterlash 2 davrga bo’linadi:
I – davr amaliyotda massa yig’ish deyiladi, unda temir sulfid oksidlanishi va oksidlarni shlakga o’tishi, oltingugurtni esa gazlarga uchib chiqishi. Yuqori harorat (1250 – 1300⁰C ) va erigan sulfidlarning havo kislorodi bilan ta’siridan sulfidlar oksidlanishi tez kechadi. I davr purkashda temir sulfidlari oksidlanadi va flus sifatida qo’shilgan kremnezem bilan shlaklanadi:
2FeS + 3O₂ +SiO₂ = 2FeO * SiO₂ + 2SO₂ (2.1)
Ajralayotgan issiqlik jarayon ketishi uchun yetarli.
Temir sulfidi havo kislorodi bilan oksidlanib magnetit hosil qiladi:
6FeO + O₂ = 2Fe₃O₄ (2.2)
I davrda quyidagi reaksiyalar ham ketadi:
2Cu₂S + 3O₂ = 2Cu₂O + SO₂ (2.3)
Cu₂O + FeS = Cu₂S + FeO (2.4)
Purkash davomida temir sufidi va kvars sarflanib shlak hosil bo’ladi, u asosan ferrosilikatdan iborat. Shlak yetarli miqdorda yig’ilgandan so’ng purkash to’xtatiladi, furma olinadi va shlak kovshga to’kiladi. Qolgan bo’shliq yangi shteyn bilan to’ldiriladi.Kvarsli flus uzluksiz maxsus uskuna orqali yoki davriy gorlovina orqali yuklanadi.
Kambag’al shteynlar purkalganda harorat birmuncha ko’tariladi, bunda birmuncha sovuq mahsulotlarni yuklash va eritish imkonini beradi. Bunday sovuq mahsulot erishi davomida konverter soviydi va u bilan haroratni boshqarish imkonini beradi, futerovka kuyishini oldini oladi. Bunday yuklanadigan materiallar 15 – 35 % agar purkash forsirlangan usulda bo’lsa 40 % dan ko’p.
Suyuq shteynni davriy yig’ish, purkash, shlakni to’kish natijasida temir yo’qotiladi va shteyn mis bilan va parallel – oltin, kumush bilan boyiydi.
Temir bilan bog’langan oltingugurt SO₂ holida va qisman SO₃ holida gazlar bilan ketadi. Shteynning mis bilan boyishi temir oksidlari shteynda erishi kamayadi va ular shlakga o’tadi.
Shteyn tarkibi Cu₂S ga yaqishlashsa yangi porsiya shteyn qo’shilmaydi va qolgan temir u bilan bog’langan oltingugurt bilan purkash natijasida oksidlanadi. Hosil bo’lgan Cu₂S li boyigan shteyn 70 – 80 % Cu va 2 – 21 % S saqlovchi oq mat deb nomlanadi.
Oq mat olinishi purkash I davri tugaydi.
Ⅱ davrda Cu₂S aktiv oksidlanadi:
Cu₂S + O₂ = 2Cu + SO₂ (2.5)
Bu reaksiya bir vaqtda ketadigan ikkita reaksiyadan iborat:
2Cu₂S + 3O₂ = 2Cu₂O + SO₂ (2.6)
Cu₂O + Cu₂S = 6Cu + SO₂ (2.7)
II davrda chiquvchi gazlarda SO₂ ko’proq bo’ladi.Bunda shlak hosil bo’lmaydi, fluslash kerak emas.
Hosil bo’layotgan mis alohida metal fazaga ajraladi va og’irlikdagi farqga ko’ra vanna tubida to’planadi 8,22 (suyuq mis) va 5,7 (qattiq Cu₂S). Dastlab mis purkash natijasida shteyn bilan aralashadi.Yig’ilishi natijasida konverter tubiga cho’kadi, furma yon qismida joylashgani uchun purkash muhitida chiqadi.Purkash oq matning to’liq oksidlanishi bilan tugaydi.Bunda hamma Cu₂S qora misga aylanadi. Oltin va kumush ham qora misga o’tadi. Purkash tugashi bilan qora mis to’kib olinadi.
Konverterlash jarayoni umumiy reaksiyalari quyigdagicha:
2MeS + 3O₂ = 2MeO + 2SO₂ (2.8)
MeO + SiO₂ = MeO * SiO₂ (2.9)
MeS + MeO = MeO + MeS (2.10)
MeS + 2MeO = 3Me + SO₂ (2.11)
Nikel saqlovchi mis shteynlarini konverterlashdan maqsad qora mis olish temir, nikel – kobaltni shlak bilan yo’qotish, oltingugurt SO₂ holida yo’qotish. Mis konverterlash jarayonida qora misga o’tishi, nikel va kobalt esa quruq nikel shlakiga o’tishi kerak.