O‘zbekiston respublikasi oliy va o‘rta maxsus ta’lim vazirligi s. A. Rasulov, V. A. Grachev
Download 5.01 Kb. Pdf ko'rish
|
QUYMAKORLIK METALLURGIYASI (OXIRGISI)
1.6- rasm. Po‗latni suyuqlantirishda fazalarning o‗zaro ta‘sir sxemasi:
1 — qattiq metall; 2 — qaytargichlar (oksidsizlagichlar); 3 — flyuslar; 4 — gaz fazasi; 5 — pech futerovkasi; 6 — suyuq metall; 7 — shlak; 8 — pechning gaz fazasi. Yuqoridagi reaksiyalar faqat asosiy elementlar uchun keltirilgan. Istalgan elementning oksidlanishi termodinamik jihatdan mumkin bo‗lsa, uni yuqoridagiga o‗xshash tavsiflash mumkin. Oksidlanish davri shlakning yuksak oksidlanish xossalari bilan xarakterlanadi. (1.18)—(1.20) reaksiyalar juda jadal o‗tadi. Oksidlanish davri tugagandan so‗ng va, ayniqsa, qaytarish jarayonlarini o‗tkazishda (masalan, oq yoki karbidli shlak ostida) ularning termodinamikasi keskin o‗zgaradi. Po‗latni suyuqlantirishning prinsipial tafovuti xuddi shundan iborat. Po‗latni suyuqlantirish agregatining turi va shixta tarkibiga qarab, (1.16)—(1.30) reaksiyalar turli aktivlik darajasiga ega bo‗ladi. Masalan, konvertor jarayoni uchun (1.16), (1.19), (1.22), (1.25) reaksiyalar xarakterlidir. Marten pechida (1.17) va (1.18) reaksiyalar ancha aktiv sodir bo‗ladi, chunki pech atmosferasining tarkibida CO 2 va H 2 O (gaz yoki mazut uglevodorodlari yonib shu gazlarni hosil qiladi) ko‗p bo‗ladi. Elementlarning temir oksidi bilan oksidlanish (1.28)—(1.30) reaksiyalari 33 metall oksid qatlami bilan qoplangandagina rivojlanadi. Bu reaksiyalar o‗ta qizish va metalining oksidlovchi shlak ostida me‘yoriga yetish davri uchun xarakterlidir. Umumiy fizik-kimyoviy qonuniyatlarga muvofiq, oksidlovchi shlak ostida (1.28) va (1.29) reaksiyalar bo‗yicha Si va Mn lar ancha aktiv kuyadi, so‗ngra (1.30) reaksiya bo‗yicha vannaning CO pufakchalarining ajralib chiqishi hisobiga qaynashi boshlanadi. Agar vannaning qaynashi uchun oldin hosil bo‗lgan FeO yetarli bo‗lmasa, u holda pechga temir ruda kiritiladi. Po‗lat suyuqlantirish jarayonining turiga qarab, (1.28)—(1.30) reaksiyalar, yoxud aralashmalarning to‗la oksidlanishigacha yetkaziladi, yoxud qandaydir bosqichda to‗xtatiladi. Asosiy jarayonda oksidlovchi shlak ostida fosfor chiqarib tashlanadi, buning uchun FeO va CaO lar bo‗lishi zarur: 2P + 5FeO = P 2 O 5 + 5Fe, (1.31) P 2 O 5 + 3FeO = (FeO) 3 P 2 O 5 , (1.32) (FeO) 3 P 2 O 5 + 4CaO = (CaO) 4 P 2 O 5 + 3FeO. (1.33) Fosfordan muvaffaqiyatli tozalash uchun yuqori temperatura talab qilinmaydi. Po‗latga oksidlovchi shlak ostida ishlov berish tugagandan so‗ng, bu shlak nasos bilan chiqarib tashlanadi. Pechda metalining o‗ta qizdirilishi va me‘yoriga yetkazilishi berilgan kimyoviy tarkibdagi po‗lat olishga yordam beradigan maxsus qaytaruvchi shlaklar hamda ferroqotishmalar ishtirokida amalga oshiriladi. Oltingugurtni chiqarib tashlash uchun yuqori asosli, ya‘ni tarkibida CaO ko‗p miqdorda bo‗lgan shlak hosil qilinadi. Bunda sulfidlar ko‗rinishida bo‗lgan oltingugurt shlakka chiqarib yuboriladi: [FeS] + (CaO) = (CaS) + (FeO), (1.34) [MnS] + (CaO) = (CaS) + (MnO). (1.35) Oltingugurtni ancha to‗la chiqarib tashlash uchun shlak tarkibidagi CaO ning miqdori yuqori bo‗lishi va yuqori temperatura talab etiladi. Bunda shlak orqali 34 metallni oksidsizlantirish mumkin. Buning uchun Si va C lar kiritish zarur, ular temir oksidi bilan o‗zaro reaksiyaga kirib ((1.28) va (1.30) reaksiyalar), uning shlakdagi miqdorini keskin kamaytiradi hamda taqsimlanish muvozanati [FeO] ⇆ (FeO) ni o‗ngga siljitadi, ya‘ni temir oksidining metalldan shlakka o‗tishiga yordam beradi. Metallni shlak ostida ishlash tugagandan so‗ng shlak nasos bilan so‗rib olinadi, shundan so‗ng po‗lat pechdan chiqariladi. Po‗lat chiqarilayotgan vaqtda turli oksidsizlantirgichlardan foydalanib, u oksidsizlantiriladi. Oksidsizlantirgichlar tarkibida Si, Mn va Al bo‗ladi. Bunda quyidagi reaksiyalar sodir bo‗ladi: 2FeO + Si = SiO + 2Fe, (1.36) FeO + Mn = MnO + Fe, (1.37) 3FeO + 2A1 = A1 2 O 3 + 3Fe. (1.38) Oksidsizlantirgich-element [E R ] miqdori bilan qoldiq kislorod [O] orasida aloqa mavjud bo‗lib, u elementlarning oksidsizlantirish qobiliyati deb ataladi. Po‗latni suyuqlantirishda sodir bo‗ladigan jarayonlar mexanizmi, dastavval, kislorodning gaz fazasi va shlakdan metallga uzatilishi bilan bog‗liq. Oksidlanishda shlak hosil qiluvchi birikmalarni hosil qiladigan kremniy, marganes, fosfor va boshqa elementlar ajralish sirti (metall— shlak)da sodir bo‗ladigan reaksiyalar bo‗yicha oksidlanadi. Uglerod butun hajm bo‗ylab oksidlanishi mumkin. Professor S.I.Filippov kritik konsentratsiyalar nazariyasini yaratgan [8]. Masalan, [C] > [C kr ] da jarayon oksidlagichning uglerodning sirtiy oksidlanishga diffuziyasi bilan limitlanadi. [C] < [C kr ] da uglerodning hajmiy oksidlanishi kuzatiladi. Bu holda CO pufakchalarining metall—futerovka chegarasida vujudga kelish ehtimoli hammadan ko‗p. Qaynash mexanizmi biror suyuqlik qaynatiladigan idish devorlarida bug‗ pufakchalarining vujudga kelishiga o‗xshashdir. Temir oksidi asta-sekin shlakdan ishlab chiqariladi. Temir oksidi metall—shlak ajralish chegarasida elementlarning oksidlanishiga sarflanadi va shlak—gaz ajralish yuzasida o‗zi oksidlanadi. Agar shlak yuqori qovushoqlik va past temperaturaga ega bo‗lsa, u holda oksidlanish 35 mexanizmi FeO ning quyidagi sxema bo‗yicha ishlab chiqilishida to‗la tugallanishi mumkin: O 2- - 2e - = O, (1.39) O + C = CO, (1.40) Fe 2+ + 2e = Fe (1.41) Shunday qilib, oksidlash jarayonlarining muvaffaqiyatli o‗tishi uchun shlakning temperaturasi va qovushoqligi hamda undagi FeO miqdori yuqori darajada saqlab turilishi kerak. Po‗latning desulfuratsiyalanishini jadallashtirish maqsadida keyingi vaqtda uni maxsus yaratiladigan shlak ostida ishlash hamda uning sifatini yaxshilash operatsiyalarini po‗latni suyuqlantirish pechidan tashqariga chiqarib, pechdan tashqarida ishlov berish orqali amalga oshirishga intiladilar. Masalan, suyuq po‗latni kovshda oq shlak bilan ishlaganda oltingugurt miqdori dastlabki miqdorga qaraganda 70% kamayadi. Buning uchun maxsus shlak suyuqlantiriladigan pechga ega bo‗lish kifoya [3]. Pechdan tashqarida ishlov berish oksidsizlantirishdan tashqari modifikatsiyalashni ham o‗z ichiga olishi mumkin. Y.A.Shulte va boshqa tadqiqotchilar qimmatbaho va tanqis elementlar (masalan, Ni, Mo, W) bilan legirlangan po‗lat quymalarning katta qismini ishqoriy-yer va noyob-yer elementlari bilan kompleks ligaturalar ko‗rinishida modifikatsiyalangan, tejab legirlangan po‗latlarga muvaffaqiyat bilan almashtirish mumkinligini ko‗rsatganlar. Download 5.01 Kb. Do'stlaringiz bilan baham: |
Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling
ma'muriyatiga murojaat qiling