Yoyli pech elektrodlari

Kirish.
Elektr yoyli pechlarda po’lat va ferroqotishmalar olish dunyoda keng tarqalgan va hozirgi zamonda dunyo talablariga javob beradigan ekologik toza material va modda tejamkorlik asosida ishlaydigan texnologik jarayonga kiradi. Eski qurilgan pechlarning zamonaviyga aylantirish ana shu usulda dunyo bo’yicha keng qo’llanilib kelinyapti. Yoyli pechlarning tuzilish sxemasi birinchi rasmda keltirilgan.
Pechlarning asosiy yutuqlari ularning issiqlik olish texnologiyalarining tozalikligi, ularning elektr tejamkorligi, eritish vaqti qisqaligi va boshqalardir.
Hamdo’stlik davlatlarda elektr yoyli pechlarni tarqalishi XX asr I yarmida boshlangandir. Hozir bu texnologiya MDH davlatlarda Rossiya, Ukraina, Qozog’iston va bir qancha boshqa davlatlarda keng tarqalgan. Ishlab turgan pechlarning hajmi (suyuq metall bo’yicha) 3 m dan 250 t. gacha mavjuddir. O’zbekistonda elektr yoyli pechlarda po’lat eritish APO O’zmetkombinatda boshlangan. Unda 13 fevral 1978 yilda birinchi nomerli e.p.e. pechni ishga tushurilgan. O’sha yili dekabr oyda 2 e/p/e pech ishga tushdi. 1979 yil sentabr oyda 3 e/p/e pech ishga tushdi. Va nihoyat 2002-yil avgust oyida APO “O’zmetkombinat” eng zamonaviy dunyo talablariga javob beradigan DSP100-UM3 ishga tushurildi. Pechlarni hajmi 100 t tashkil qiladi.
DSP pech dunyo talablariga javob beradi, 1 sutkada 22 po’lat eritish imkoniyatiga egadir. Pech AKOS agregati bilan birga ishlaydi va 1 yilda 550-600 ming tonna po’lat eritish qobiliyatiga egadir. Hamma pechlarni ishga tushurilsa, kombinat 1 yilda 1,5-2 mln tonna po’lat ishlab chiqarish O’zbekiston talabini to’liq bajarilsa bo’ladi.
APO “O’zmetkombinat” boshqa elektr yoyli pechlar Navoiy KMK (5 pech), Olmaliq KMK (2 pech) va bir qancha Mashinasozlik zavodlarida muayyan ishlab turibdi. 2010-2012 yilda Toshkent shahar Sergeli tumanida O’zbekiston, Xitoy, Rossiya va AQSH qo’shma truba ishlab chiqarish zavodida 3 elektr pechi qurilishi rejalatilgan va qurulyapti. Ko’rilgan misollardan ko’rinib turibdiki, elektr pechlarida po’lat va ferroqotishmalar olish butun dunyo bilan ham ohangda O’zbekistonda ham keng tarqalmoqda va bu texnologiya kelajagi porloqdir.
1-MA’RUZA
Elektr pechlar tasniflashi va elektr pechlarning qo’llaniladigan sohalari.
REJA
1. Elektr pechlar tasniflashi.
2. Elektr pechlarning qo’llaniladigan sohalari.
3. Eritish pechlarning belgilash va ularning tuzilish konstruksiyasi.
Tayanch iboralar: Po'lat, indiksion pech,marten pechi, elektr pechlar, qarshilik pechlari, yoyli pechlar, shlak qayta eritish plazmali pechlar, ferroqotishma , cho’yan ishlab chiqarish
Asosiy turdagi elektr pechlarning tasnifi 4-rasmda keltirilgan. Undan tashqari sanoatda boshqa turdagi elektrik pechlar ham qo’llaniladi.

1. Elektrik pechlarining qo’llash sohalari.

Po’lat ishlab chiqarishda eng keng tarqalgan pechlar bu bevosita qizdiradigan yoyli va induksion tigelli pechlardir. Po’latni vakuum yoyli va induksion pechlar elektr shlak qayta eritish plazmali pechlarda po’lat ishlab chiqarish ham keng tarqalmoqda.
Ferroqotishma va cho’yanni ishlab chiqarishda asosan aralashma yoyli va qarshilik isitish usullari qo’llaniladi.
Ferroqotishmaning tozalashga esa po’lat eritishga qo’llagan yoyli bevosita qizituvchi pechlar qo’llaniladi. Induksion tigelli pechlardan cho’yanni qayta eritishga PM-r va ularning qotishmalarini eritishga qo’llaniladi. Plazmali induksion pechlar maxsus sohalarda qo’llaniladi. Masalan, yarim o’tkazgich materialli zonali eritishda, lekin bu pechlar katta ishlab chiqarishdagi sarfdorlik bilan ajarlib turadi. Bevosita qizituvchi qarshilik pechlar metallurgiyada kam qo’llaniladi. Masalan, elektrodlarni grafitlashda. Bundan istisno shlak qayta eritish pechlar qaysilar po’lat va bir qancha qotishmalarni olishda qo’llanadi. Bilvosita qizitadigan qarshilik pechlar metall va qotishmalarning termik qayta ishlash, yengil metalni eritish. Rangli metallurgiyaning e/ metallurgiyasida keng qo’llanadi. Bunda eritish pechlarning quyidagi afzalliklari asos qilib olingan: oddiy va aniq haroratni boshqarish jarayoni mexanizatsiya va avtosizatsiya qilish, metallni o’ta kuyishidan saqlash va boshqalardir. Qaynab turgan pechlar o’zi bilan induksion pechni bir turi bo’lib e/ magnit yordamida suyuq metallni ko’tarib turib pechlarni dov-ni saqlashda ajralib turadi. Bunda pechlar asosan yengil metallar olishda qo’llanadi. Bu pechlarning asosiy afzalligi bu olinayotgan metallni tozalayotganda chunki bunda metall pechni futerovkasi bilan qo’shilmasidir. Vakuumli pechlar faqat po’lat va qotishma olishga emas, boshqa maqsadga ham qo’llanadi. Masalan, qiyin eriydigan metallni olishda va boshqa metallurgik jarayondir. Vakuum pechlarni qo’llash hozirgi zamonda keng tarqalmoqda, chunki bu jarayon toza metall olishda ko’mak beradi.
Optik qizitish usullari asosan nurdan foydalanib metallni eritishga yo’naltirilgan. Masalan, oftob metallurgiyasi lazer usuli va boshqalar. Bu usul isitish manbaini yuqori tozaligi bilan ajralib turadi va asosan toza metall olishda qo’llanadi.

Eritish pechlarning belgilash va ularning tuzilish konstruksiyasi.

DX da eritish pechlarning belgilashda quyidagi turi qabul qilingan.
Birinchi harf pechning turi: D-yoyli; И-ind; C-qarshilik; P-xemashening tiklanish pechi; X-elektron nurli; Ш-eritish shlak pechi. Eritish pechlarga ikkinchi harf ishlab chiqarilgan metallni belgilaydi: A-alyuminiy va ularning; Б-bronza; V-Mg; D-Mo; K-Zr; Л-latun; M-mis va ularning quymalari; H-Nb; O-qalay, qo’rg’oshin babbit; P-W; C-po’lat va qiyin eriydigan eritmalar; T-Ti va shlaklar; X-Ta; У-rux; Ч-cho’yan. Uchinchi harf pechning asosiy konstruktiv ajralib turadigan xususiyat belgilab po’lat erituvchi yoyli pechlar: П-pech (3) aylanuvchi quvvat; B-chiqadigan pechning kojuxi; induksion pechlarga: K-kanalli; T-tigelli.
Qarshilik pechlarga: T-tigelli; K-kamerli; Б-doira shakldagi.
Vakuum, yoyli va induksion pechlarga:
B-vakuum; elektron nurli pechlarga: П-erituvchi.

Oxirgi harfdan keyingi raqamlar pechlarning tonnadagi hajmi belgilanadi. Qarshilik pechlari uni asosiy konstruktiv ajralib turadigan xususiyatlari ishlab chiqarishdagi hajmni xaroratlari, ularning tax ishchi τ⁰ ni va boshqa xususiyatini hisobiga olgan holda murakkab belgilash sistemasi qo’llanadi.

Po’lat va ferroqotishmalar ishlab chiqarishga mo’ljallangan bir qancha pechlarning keltiramiz:
DSP-100 – hajmi 100 tonna bo’lgan aylanuvchi quvvati EE Pech.
IST-1 – hajmi 1 tonna bo’lgan induksion tigelli po’lat erituvchi pech;
ICHT-6 – hajmi 1 tonna bo’lgan induksion cho’yan erituvchi tigelli pech.
Boshqa kerak bo’lgan ma’lumotlari maxsus adabiyotda keltirilgan bo’lgan.
Indukstion pechda cho’yan suyumantirishning fizik- kimyoviy xususiyatlari. Vagrankalar va yoy pechlaridan farkli o’laroq indukstion pechlarda suyuqlantirish oldingi suyuqlantirishdan qolgan suyuq metallga shixta yuklab olib boriladi. Shu sababli shixtaning qizishi va suyuqlanishi uning komponentlarining suyuq metallda erishiga bog’liq. Bunda fazalar orasida massa ko’chirish va issiqlik faqat qizitishga emas, balki eritishga ҳam sarflanishi sodir bo’ladi.
Tigelning o’rta qismida ҳaroratlarning taqsimlanishiga ta’sir qiladigan devor oldi aralashtirish zonasida yuqorigi va pastki konturlar orasida «o’lik» zona ҳosil bo’lishi ҳisobiga ҳaroratning maҳalliy ortishi sodir bo’ladi. Yuqori ҳaroratli zonaning mavjudligi tigel reakstiyasining ketishiga ta’sir qiladi


2> +[2S] = [Si] +{2S0}.
Bu reakstiyaning ketishi, shuningdek uglerod va boshqa elementlarning erishi indukstion pechda suyuqlantirishning o’ziga xos xususiyati ҳisoblanadi. Uglerodning erishi ancha issiqlik yutilishi, kremniyning erishi esa issiqlikning ajralishi bilan sodir bo’ladi. Binobarin, indukstion pechlarda energetik jiҳatdan olganda kam kremniyli shixta materiallaridan foydalanish, undagi kremniy miqdorini esa ferroqotishmalar yordamida talab etilgan miqdorgacha etkazish foydalidir.
Elementlar kuyindisi va o’tga chidamli qoplamasi kislotali bo’lgan indukstion pechda butun suyuqlantirish jarayoni tigel reakstiyasining muvozanatda bo’lishi bilan chambarchas bog’langan. Indukstion pechda tarkibida kremniy kam bo’lgan va uglerod miqdori ko’p bo’lgan cho’yan suyuqlantirilsa s va si ning ayni konstentrastiyalari uchun muvozanat ҳaroratiga erishilganda tigel reakstiyasi boshlanadi, bu esa pech tigelining ko’p eyilishiga olib keladi. Shuning uchun koplamasi kislotali pechda suyuqlantirish ҳarorati rejimini o’ta qizdirilayotgan suyuq cho’yanning kimyoviy tarkibiga qarab tanlash zarur.
Indukstion pechda suyuqlantirish texnologiyasi. Indukstion pechda suyuqlantirish texnologik jarayoni shixtani yuklash, uni qizdirish va suyuqlantirish, o’ta qizdirish, uglerodlash va cho’yanning kimyoviy tarkibini berilgan tarkibga etkazish, shuningdek termovaqt ishlov berishni (saqlab turish) o’z ichiga oladi. Yuklanadigan shixta qisman suyuqlanmaga botirilib elektr o’tkazadigan sidirg’a muҳit ҳosil qilinadi va bu muҳitda induktor bilan uyurma toklar ҳosil qilinadi. Suyuq metallga (oldingi suyuqlantirishdan qolgan «batqoq» deb ataladigan qoldiq) shixta shuning uchun ҳam botirib yuklanadiki sanoat chastotali elektr tokidan foydalanilganda shixtaning diskret elementlarida uyurma toklarni ҳosil qilish kam samara berar ekan, chunki ular metallni qizdiradi va u suyuqlanadi.
«botqoq» massa pechdagi metall umumiy massasining 50 % ini tashkil qilishi mumkin va tegishlicha suyuqlantirish davrlarining davomiyligiga ta’sir qiladi. «batqoq» qa yuklash bir necha bosqichda amalga oshirilishi mumkin. Masalan, sig’imi 12 t bo’lgan pechda va sig’imi 5 t bo’lgan «botqoq»da suyuqlantirganda quyidagi ketma- ketlikka va davrlarning davom etishiga rioya qilinadi: 5 - 6 t shixtani yuklash (qaytarishdan tashqari) 15 min, suyuqlantirish 1 soat 5 min, kimyoviy tarkibni me’yoriga etkazish 40 min, qaytarilgan cho’yanni (2t) yuklash 10 min, qaytarilgan metallni suyuqlantirish 15 min, ҳaroratiga ko’ra me’yoriga etkazish va toshqolni nasos bilan chiqarib tashlash 25 min. Shunday qilib, pechning bir soatdagi ish unumi uning sig’imining taxminan 1/3 ini tashkil qiladi.
Shixtani qizdirish va suyuqlantirish vaqtida temir oksidlanadi. Ҳavo kislorodi temir aralashmalarini ҳam oksidlaydi. Temir, kremniy va marganest oksidlari toshqol ҳosil qiladi.
Indukstion pechlarda cho’yanni suyuqlantirishda g’eo dan temirni tiklash uchun karbyurizator sarflash va ferroqotishmalarni tejash maksadga muvofiqdir. Suyuqlantirishni suyuqlanma tarkibida kremniy va marganest miqdori kam va uglerod miqdori ko’p bo’lganda amalga oshirish lozim. Buning uchun karbyurizatorni tigel tubiga, ferrosilistiy va ferromarganestni esa suyuq cho’yan suyuqlangandan va o’ta qizdirilgandan keyin uning ustiga tashlash zarur. Tarkibida uglerod bo’lgan fs75 va fmn5 qo’shilmalarni yuklagichga yuklaganda s, si va mn larning kuyindilari tegishlicha 18—25; 30—32 va 52—55 % ni tashkil qiladi. Agarda karbyurizator tashlansa, fs75 va fmn5 lar pech 1550°s gacha qizdirilib va 1440 - 1460°s gacha sovutilgandan keyin qo’shiladi, bunda s kuyindisi 30—35% gacha ortadi, si va mn kuyindisi esa tegishlicha 5 - 7 ҳamda 18 - 24 % gacha kamayadi; shu boisdan, shuningdek komponentlarning suyuqlanish, issiqlik effektlarini ҳisobga olib, birinchi navbatda karbyurizator va po’lat siniqlarini, ular suyuqlangandan keyin esa cho’yanning siniq parchalar ҳamda qaytgan cho’yanni tashlash lozim. Ferroqotishmalar eng oxirida (me’yoriga etkazish uchun) qo’shiladi.
Indukstion pechda suyuqlantirishda toshqollar qovushoqligi katta bo’ladi, chunki ularning tarkibida 60—70 % sio₂ bor va ҳarorati past bo’ladi, bu esa toshqol bilan birgalikda metallning ko’p isrof bo’lishiga olib keladi. Ularning tarkibi suyuqlantirish rejimi, elementlarning kuyishi va oksidlarning o’tga chidamli qoplam yuza qatlamidan toshqolga o’tishiga bog’liq. Toshqollarning kislotaliligi suyuqlantirish boshidagi 0,9 - 1,1 dan ҳarorat 1500°s ga ko’tarilganda 6- 8 gacha ortadi. Toshqoldagi temir oksidlarining miqdori 40 dan 10 % gacha kamayadi, sio₂ ning miqdori esa 40 dan 70 % gacha ortadi. Qolgan komponentlarning miqdori deyarli o’zgarmaydi (2 - 3% sao; 0,5 - 2,5% mn; 7 - 14% al₂o₃). Sio₂ miqdorining ortishi past ҳaroratga ega bo’lgan sio₂ • p g’eo - n mno tipidagi murakkab birikmalarni ҳosil bo’lishi ҳisobiga, uning o’tga chidamli qoplamdan o’tishi, shuningdek g’eo ning kamayishi ҳisobiga uning toshqoldagi solishtirma ulushini ortishi bilan tushuntiriladi. G’eo yuqori ҳaroratda asosan cho’yan uglerodi bilan tiklanadi.
Cho’yanning uglerodlanishi va uni ma’lum kimyoviy tarkibgacha etkazish indukstion pechda cho’yan suyuqlantirish operastiyalaridan eng muҳimi ҳisoblanadi. Indukstion pechda cho’yan suyuqlantirishni yakunlovchi operastiyasi termovaqt ishlov berishdir. Bu operastiya suyuqlanmani gomogenizastiyalash va dastlabki shixta materiallarining zararli irsiy ta’sirini kamaytirish maqsadida bajariladi. Termovaqt ishlov berish tigel reakstiyasining muvozanat ҳaroratidan 50°s ortiq ҳaroratda tutib turishdan iboratdir. Tutib turish 5 min. Dan (sch 20 cho’yani uchun) 20 min. Gacha (sch 45 cho’yan uchun) davom etadi.
Birlamchi agregatlarda (v, dp, itp) sodir bo’ladigan barcha jarayonlar monoprostesslar vositasida suyuqlantirishning tegishli metodlari uchun yuqorida ko’rib o’tilganlarga aynan o’xshashdir. Ikkilamchi agregatlarda (dp, itp, ikp) cho’yan kimyoviy tarkibining o’zgarishi suyuq metallni toshqol va pech qoplamasi bilan o’zaro ta’siriga bog’liq. Aru bilan dupleks yoki tripleksda barcha jarayonlar birlamchi agregatlar va kutish pechida o’tadi. Aru da kimyoviy tarkib deyarli o’zgarmaydi.
Dupleks-prostesslar kimyoviy tarkibni g’oyat sezilarli darajada o’zgarishi va ҳatto qattiq shixta materiallarini (masalan, qaytgan cho’yan va vch ni suyuqlantirishdagi boshqa chiqindilar) qo’shib amalga oshiriladi. Bunday jarayonlar faqat dp va itp da amalga oshirilishi mumkin. Bunday ҳolda suyuqlantirish jarayoniga qattiq shixtani suyuq quyim bilan qisman almashtirgandagi monoprostess kabi ko’rib chiqish lozim, bu esa indukstion pechda suyuqlantirishda monoprostess uchun ҳam xosdir.
Shixta va boshqa qo’shilmalar kiritilmaydigan dupleks-prostessda kimyoviy tarkibning o’zgarishi quyindi, shuningdek elementlarning qurumi va suyuq metall porstiyasining quyilishi va olinishiga bog’liq.
Birinchi dupleks-prostess uchun vagrankaning yoy pechi bilan birga qo’shilishidan foydalanilgan edi. U bir necha o’n yillar muqaddam bolg’alanuvchan cho’yani (kch) ni suyuqlantirishda qo’llanila boshlangan. Bu dupleks- prostess vositasida suyuqlantirish texnologiyasi quyidagidan iborat: shay qilib qo’yilgan yoy pechi qoliplariga quyib chiqishdan 1 - 2 soat oldin vagrankadan suyuq cho’yan quyiladi. Chiqindilardan foydalanilganda sharsimon grafitli cho’yan (vch ishlab chiqishda amalda qo’llaniladi) ular pech tubiga to vagranka cho’yani oqib tushmaguncha yuklanadi. Cho’yan yoy pechiga quyilgandan keyin me’yoriga etkazish davrida monoprostess olib borilishiga o’xshash olib boriladi. Yoy pechlarida cho’yanni kimyoviy tarkibi o’zgarishi tufayli uni ekspress-analiz natijalariga ko’ra korrektirovka qilish zarur.
Kanalli pechlardan foydalanilganda cho’yanning kimyoviy tarkibi deyarli o’zgarmaydi.
Dupleks-prostess vagranka-kanalli indukstion pech jaҳon amaliyotida keng tarqalgan. Bu pech rossiyadagi zil, gaz va boshqa zavodlarda joriy qilingan. Bunday suyuqlantirish usulini tarkibi va ҳarorati bo’yicha turg’un bo’lgan katta ҳajmdagi metall talab etiladigan ҳollarda, masalan, avtomobillar va traktorlar ko’plab ishlab chiqiladigan stexlarda qo’llash maqsadga muvofiqdir.
Kanalli pechlarda cho’yan odatda belgilangan tarkibgacha etkazilmaydi. Undan fakat suyuq cho’yan tarkibini o’rtacha ҳisobga keltirish va qizdirish uchun foydalaniladi. Zarur bo’lganda qo’shilmalar uzatish kovshlari yoki tarnovga kiritiladi. Cho’yanni tarkibi va ҳarorati bo’yicha o’rtacha ҳisobga kelirilishini ta’minlash uchun uning miqdorini doimo pech ҳajmining 2/3 qism baravar qilib saqlab turish zarur.
Bunday dumpleks-prostesslarda ko’pchilik ҳollarda bitta kanalli pech bilan ishlaydigan ikkita vagranka ishlatiladi. Suyuqlantirish kompaniyasi uzoq vaqt davom etadigan (bir ҳafta va undan ortiq) yangi vagranka odatdagi ikkita vagrankaning o’rnini bosadi.
Suyuq cho’yanni kanalli indukstion pechga uzatishda toshqolni sinchiklab ajratib olish kerak. Agar unga toshqol tushsa qoplamaning eyilishi keskin ortadi. Kanalli pechda to’planib qolgan toshqolni vaqti-vaqti bilan chiqarib tashlash zarur.
V-itp dupleks-prostess ҳam mashinasozlik zavodlarining qo’yish steҳlarida keng tarqalgan. Tigelli indukstion pechlarni ikkilamchi agregatlar sifatida qo’llanilishi smena davomida cho’yanning bir nechta markasini olish imkonini beradi. Bu pechlarda ferroqotishmalar, karbyurizatorlar yoki po’lat chiqindilari qo’shib cho’yan tarkibini korrektirovka qilish oson bo’ladi.
Itp — ikn dupleks-prostessda cho’yan mayda po’lat siniklari va chiqindilari asosida shixtalardan olinadi. Bu prostess tigelli indukstion pechlarning texnologik afzalliklaridan foydalanishga imkon beradi.
Vaz da kulrang cho’yan ishlab chiqarishda tigelli sig’imi 25 t bo’lgan indukstion pechdan va sig’imi 45 t bo’lgan kanalli pechdan iborat dupleks-prostessdan foydalaniladi. Shixta sifatida ishlab chiqarish chiqindilari quyish steҳida qaytarilgan metall va oz miqdorda quyiladigan cho’yandan foydalaniladi. Metall bitta pechdan boshqasiga tarnov yordamida uzatiladi. Shixtaning o’rtacha kimyoviy tarkibi (%) s - 2,179; si - 2,078; mn - 0,624; s - 0,05; r - 0,058; sr - 0,184; sn - 0,035; ni-0,0183; su - 0,089. Suyuqlantirish operastiyasi taxminan 3 soat davom etadi. Butun quyma massasi taxminan 26 t ni tashkil qiladi. Yuklashni boshlagandan keyin 3 soatu 25 minut o’tgach 20 t cho’yan kanalli pechga qayta quyiladi. Bu cho’yanning tarkibi (%): s - 3,35; si - 1,97; mn - 0,61; s - 0,045; r - 0,05; sr - 0,15; sn - 0,038; ni - 0,29. Suyuqlantirish toshqoli tarkibida g’e₂o₃ - 42%; sio₂ - 42—53% va mno - 4,5—5,2 % bo’ladi.
Saqlab turish kanalli pechida cho’yanning kimyoviy tarkibi deyarli o’zgarmaydi: s - 3,325 dan 3,33% gacha; si — 1,935 dan 1,90 % gacha; mn — 0,595 dan 0,59 % gacha. Tigelli pechdan 20 t metallni kanalli pechga qo’ygunga qadar kanalli pechda suyuq metall qoldig’i (20 t ga yakin) bo’ladi.
Yop - itp dupleks-prostess ҳam vaz da qo’llaniladi. Bu erda qattik shixta suyuqlantiriladigan 40 t sig’imli yoy pechi o’rnatilgan. Bu tigelli indukstion pechlarda metall zarur bo’lgan kimyoviy tarkibgacha etkaziladi va quyish jarayonida yuqori ҳaroratda saqlab turiladi, kulrang cho’yan (sch), bolg’alanuvchan cho’yan (kch), sharsimon grafitli cho’yan (vch) larni suyuqlantirib olish uchun tarkibida asosan po’lat chiqindilari va qaytarilgan metall, shuningdek 11 % gacha quyma cho’yan (sch uchun) va turli qo’shimchalar (fs, fmn, grafit) bo’lgan shixtalardan foydalaniladi.
Grafitni ancha to’la o’zlashtirish va tigelli pechga quyishda yo’qotiladigan issiqlik to’ldirish uchun cho’yanni pechdan quyish kovshlariga uzatishda ҳarorat qo’shimcha 50°s ga o’ta qizdiriladi. O’ta qizdirish ҳarorati 1520 - 1580°s atrofida o’zgaradi.
Kimyoviy tarkib kremniy va marganest bo’yicha yoy pechida, uglerod bo’yicha metall qabul qilgichga grafit kiritib metallni indukstion pechga berishda tashib qo’yiladigan tarnovni korrektirovka qilinadi.
Itp — yop dupleks-prostessdan cho’yanni chuqur desulfurastiya qilish zarur bo’lganda foydalaniladi. Gazda bu jarayon sharsimon grafitli juda mustaҳkam cho’yandan tirsakli vallar ishlab chiqarishda qo’llaniladi. Cho’yanni suyuqlantirish uchun sanoat chastotali icht-12 tigelli indukstion pechlaridan, desulfurastiyalash uchun esa asosli qoplamaga ega bo’lgan dchm- 10 yoy pechidan foydalaniladi.
Yop-yop dupleks-prostess kamaz da qo’llaniladi. Cho’yan sig’imi 50 tonnali yoy pechlarida suyuqlantiriladi va sig’imi 75 t bo’lgan xuddi shunday pechlarga qayta quyiladi. Pechda berilgan kimyoviy tarkibli suyuqlantirilgan cho’yan olinadi. Masalan, sch-20 uchun quyidagi tarkibdagi cho’yan olinadi (%): s=3,3—3,45; 1,95—2,10; mn 0,5—0,7; s=0,1; r=0,2; s=0,2—0,4; ni= 0,1 - 0,2. Shixta sifatida asosan qaytarilgan metall va po’lat chiqindilari, shuningdek 10—15% quyma ko’rinishidagi cho’yan ҳamda 10 % ga yaqin cho’yan siniqlaridan foydalaniladi.
Suyuqlantirish asosli toshqollarda olib boriladi. Nisbat sao/sio₂ 0,9 - 1,2 chegarada saqlab turiladi. Cho’yan ҳarorati 1430 - 1450°s ga etganda kimyoviy analiz qilish uchun namuna olinadi. So’ngra cho’yan 1540 - 1560°s gacha o’ta qizdiriladi, toshqol nasos bilan so’rib olinadi va cho’yan kovshga quyuladi. Agar kimyoviy analiz berilgan qiymatga to’g’ri kelmasa, unda zarur bo’lgan ko’shilmalarning ҳisobiy miqdori kiritiladi. Kutish pechiga 60—80 kg kvarst kumi yoki shamot siniqlari, 40 - 50 kg oҳaktosh va 20 - 30 kg koks solinadi.
Saqlab turish pechlarida cho’yan ҳarorati, uning kimyoviy tarkibi va oqartirilish darajasi nazorat qilib turiladi. Pechdan chiqayotgan cho’yan ҳarorati 1440 - 1480°s, kimyoviy tarkibi esa talab etilganiga muvofiq bo’lishi kerak.
Amalda suyuqlantirish pechlarining aniq ishlab chiqarish sharoitlariga to’g’ri keladigan boshqa qo’shilmalari ҳam uchraydi. Dupleks-prostess domna pechi elektr pechdan foydalanishning eng samaralisidir.

Nazariy savollar

1. 
   Elektr pechlar nimalarga asosan sinflarga bo’linadi?
   
2. 
   Nima uchun elektr pechlar qo’llanadi?
   
3. 
   DSP-100 nimani anglatadi?
   
4. 
   Qarshilik pechlariga qaysilar kiradi?
   

2-MA’RUZA

Po’lat eritish uchun hozirgi zamon yoy pechlari.
Reja:
1. Hozirgi zamon po’lat eritish yoy pechlari.
2. Po’lat eritish yoy pechlari sexda joylashuvi.
Tayanch iboralar: Po'lat, indiksion pech,marten pechi, elektr pechlar, qarshilik pechlari, yoyli pechlar, shlak qayta eritish plazmali pechlar, ferroqotishma , cho’yan ishlab chiqarish

Hozirgi zamon po’lat eritish yoy pechlarining asosiy o’ziga xos xususiyatlari:

1. 
   Pechning yuqori qismidan mexanizatsiyali yuklash;
   
2. 
   Alohida ish jarayonlarini mexanizatsiyali uzatish;
   
3. 
   Ikkilamchi kuchlanish bosqichida o’zgarishni keng diapazonli pech transformatori kuchlanishni kamaytirib ta’minlashi;
   
4. 
   Eritish jarayonida elektrod aralashuvi avtomat boshqarilishida;
   
5. 
   Metallning elektromagnit aralashuvi.
   

Mustaqil Davlatlar Hamdo’stligida (MDH da) ishlab chiqarilgan pech tavsiflari:

Sonlar tavsifi	Me’yoriy hajm , T
	50	100	200
1. Pech transformatorining me’yoriy kuchlanishi.	20	32	50-08
2. Transformator ikkilamchi yuklamasi chegarasi.	430-116	480-150
3. Elektrod eng katta toki.	26,9 kA	38.5 kA	43.3 kA
4. Grafitlangan elektrod diametri, mm	500	550
5. 1 tonna shixta eritilgandan nisbiy elektroenergiya sarfi.	440	415	400

Hamma pechlarda yuklash bariy yordamida mexanizmlar orqali yuklatiladi, bunda yuklangan to’plam vertical o’q bo’ylab 90^o burchakka aylanadi. Taglik ishdan chiqmasligini oldini olib va eritsh jarayonini tezlatish uchun pechning ustki himoya qatlamini futerovka bilan aylantirish mexanizmi bilan hamma pechlar ta’minlangan.

Barcha pechlar metallni elektromagnit aylantirish moslamasi bilan jihozlangan.
Ishchi maydon shakli va o’lchamlari
Uzoq muddat po’lat eritish elektr yoy pechlar silindr qatlam bilan qoplanib tayyorlangan. Pech devorlarining o’tga bardoshli futerovkasini g’isht bilan yashirish bu yerda nordon futerovka) yoki pech tagiga quritilgan va to’ldirilgan bloklar o’rnatilgan: bloklar magnezit, dolomite, toshko’mir qum aralashmasidan tayyorlangan.
Po’lat yoy pechlarda tezlik bilan po’lat eritish kerak bo’lib qolsa, pech devorlarining mustahkamligi yetarli bo’lmagan. Shuning uchun kuchlanishni oshiruvchi transformator qo’llaniladi. Pech devoir futerovkasidagi eng nozik joy, pechning past belbog’i hisoblanadi. Pechning past belbog’i, pechning yoyi bilan bir xil sathda turadi.
Shuning uchun oxirgi yillarda po’lat eritish yoy pechlarining devor futerovkasi uchun boshqa konstruksiyali pechlar ishlab chiqarilmoqda. Ba’zi hollarda faqatgina pech qatlamining shakli o’zgartiriladi, xolos.(silindrsimon o’rniga konussimon, silindrsimon shakl o’rniga yana boshqa shakllar va hokazo). Hozirgi zamon silindr konussimon qatlamli po’lat eritish yoyli pech futerovkasi moslamasi sxemasi 2-rasmda berilgan.

2-rasm. Pechning futirovkasi sxematik rasmi.

Po’lat eritish yoy pechlari sexda joylashuvi.

Pech to’plami (1) suv sovitish aylanasiga ega va u haroratbardosh magnizitoxromitli g’ishtlar (2) bilan bajariladi. Bu g’ishtlar aylanma yamoq (3) bilan to’ldiriladi. (3) yuqori glinazyom va dinas g’ishtlardan qilingan bo’lib, pechga elektrodlar kirishiga mo’ljallangan. Bu materiallar magnizitoxrom g’ishtlariga qaraganda yuqori haroratda yuqori elektr qarshilikka bardoshli hisoblanadi. Ular elektrodlar orasida qisqa tutashuv oldini oladi. Ichki qatlam (5) (…) magnezitli, xrommagnezitli va magnezitoxrom aralashmasidan tayyorlangan g’ishtlardan iborat. Devorning narxi va mustahkamligi shu tartibda o’sadi. Devorning issiqlik izolyatsiya qatlami shamot g’ishtlaridan iborat. (7) issiqlik izolyatsiyali sochma bo’lib, u bir va bir necha qatlam asbest listi (8) dan iborat. Bu listlar suyuq oyna bilan pechning ichki sirt qatlamiga yopishtiriladi.
Ochib-yopuvchi qumli aylanma (4) pech devorlari bilan to’plam zichlanish vaqtida to’qnashuv bo’lmasligi uchun ishlatiladi. Chiqish teshigi orqali (9) pech devorlari qilingan materialdan tayyorlanadi.
2.2 rasm Hozirgi zamon po’lat eritish yoy pechlari loyihasi. 1- Shixta, 2- qizdirish liniyasi, 3- bunker, 5 siklon,6-mahsulot chiqishi.
Pech pilobi shamot g’ishtlari bilan futerovkalanadi va bunda vanna burchagi 6 pilob burchagiga qarama-qarshi bo’lib, u otkos burchagidan kichik bo’ladi 8 va pechdan po’lat chiqqanda, pech egilish burchagidan ham kichik bo’ladi.
Pechning tagi zichlangan magnezit qatlam (11) dan, magnezit g’isht bo’shlig’i (12) dan, bir necha qavat shamot g’ishti (13) dan, issiqlik izolyatsiya sochmasi (14) dan, asbest listi (15) dan iborat. Ishchi oyna suv sovutish ramkasi (17) ga ega. Bu oyna oldin qo’llanilgan g’isht arklar o’rniga qo’yilgan. Bu esa pech kompaniyasini oshiradi. Oyna suv sovutgich qopqoq (16) bilan yopiladi va uning ichki sathi o’tga bardoshli qatlam bilan futerovka qilinadi.
Nazariy savollar

1. 
   Pechga shixta qanday mexanizm orqali yuklanadi?
   
2. 
   Pechlarda metallarni aralashtirish uchun qanday uskunalar kerak bo’ladi?
   
3. 
   Pechning devorlari qanday materiallardan tayyorlanadi?
   
4. 
   Nima sababdan keyingi yillardan elektr pechlarining qoplamlari o’zgartirilgan?
   
5. 
   Elektr pechlarining tubi qanday ko’riladi?
   

3-MA’RUZA
100 tonna hajmli po’lat eritish yoy pechlarini ishchi maydonining asosiy parametrlari hisobi.
Reja:
1. Metall vanna chuqurligini hisoblash.
2. Pechda elektrodlar joylashuvi (moslashuvi).


Tayanch iboralar: Po'lat, indiksion pech,marten pechi, elektr pechlar, qarshilik pechlari, yoyli pechlar, shlak qayta eritish plazmali pechlar, ferroqotishma , cho’yan ishlab chiqarish
Ishchi oyna chegarasidan vanna chuqurligiga bo’lgan balandlik:
H=0,34*100^0,25=1,08 m
Metall vanna chuqurligi h=0,88*1,08=0,95m. Ishchi oyna chegarasigacha vanna hajmi:
V₁=V_M+V_Ш=100*10³/7100+0,08*100*10³/300=14,1+1,7=16,8 m³
Metall massasini hisobga olgan holda shlak massasi 8 % ga teng deb qabul qilinadi. Ishchi oyna sathidan vanna diametri quyidagicha topiladi (sfera shaklidagi vanna uchun a=45^o)
H₁=0,8 H; H₂=0,2 H bu yerdan :



Sanoat pechlaridan bu hajmli pechlarni solishtirish uchun H=1,1 va d₁=5,4 m deb qabul qilamiz. Lekin pech vannalari bir muncha katta chuqurlikka, tabiiyki, kichik diametrga ega.
Ishchi oyna sathi ustidagi zaxira hajm balandligi
H=0,12*1,08=0,13 m
Ishchi oyna sathi ustidagi 5 ta to’plam balandligi
K=0,75*100^0,25=2,38 m
Devorning konussimon qismi balandligi
K^’=0,4(K-H)=0,4(2,38-0,13)=0,9 m
Ishchi maydon diametri qiyalikning ustki sathida quyidagi formula bilan hisoblanadi:
D₁=d₁+2*0,12*1,08=5,5+0,26=5,76 m
Besh to’plam sathidagi ishchi maydon diametri esa quyidagicha hisoblanadi:
D₂=5,76+2*0,9tg15^o=5,76+0,48=6,24 m
To’plam o’qi balandligi magnezitoxrom uchun quyidagi tenglamada topiladi:
K=0,12D₂=0,12*6,24=0,75 m.
Tepa sath qiyalikdagi pechning qatlam diametri
D_K=D₂+2D₂=6,24+2,06=7,44 m.
tenglama bilan topiladi. (D₂ – shu sathdagi devor qalinligi).
Pechda elektrodlar joylashuvi (moslashuvi).
Hozirgi zamon po’lat eritish yoy pechlarda umumiy qabul qilingan elektrodlar joylashuvi uchburchak teng tomonlari eng cho’qqisida aniqlanadi: bunda elektrodlar diametri tushishi D_T ishchi maydon diametri D₁ nisbatiga teng.

3-rasm. Elektr yoy pechi elektrodlari joylashuvi (a) va alohida fazalar yuklanishining notekis taqsimlanish koeffitsienti qiymatlari (b).

d_p/D₁ nisbat to’g’riligi, pech devorining qiyalik sathi bir tekis isitilishi bilan ta’minlanadi. (koeffitsient qiymati n  0,75 : 0,80 bo’lganda) va koeffitsientlar elektrodlar orasidagi masofaga rioya qilinsa to’g’ri bo’ladi. Bunda elektrod zichlagichlar va elektrod ushlagichlar yetarli darajada joylashtiriladi.

Po’lat eritish yoy pechlarda issiqlik manbai nuqtasi elektr yoylar hisoblanadi. Elektr yoy sathidagi, ichki devor sathidagi har qanday tashkil etgan nuqta uchun, issiqlik nurlanish zichligini taxminan shunday hisoblasa bo’ladi.
, kVt/m²
bu yerda: P_D – yoy kuchlanishi kVt;
r – elektrod markazidan nurlanish sathigacha bo’lgan masofa, m.
Uch yoydagi nuqtadan issiqlik nurlanish eng katta zichligi A.
, kVt/m²
B nuqtadagi eng kichik issiqlik nurlanishi
, kVt/m²
Notekis taqsimlanish koeffitsienti n=q_B/q_A. bu tenglamalardan a, b, c koeffitsientlar alohida yoy kuchlanishlarni yoy kuchlanishlar o’rtacha qiymatlari nisbatini ko’rsatadi. Kichik pechlar uchun abc , katta pechlar uchun a=1,2; 1,3; b=1,0; c=0,8:0,7.
Umumiy issiqlik nurlanishi 160-280 kVt/m² orasida bo’ladi. Unga katta bo’lmagan konstruksiyali pechlar uchun d_p/D₁ nisbatini 0,37-0,40 deb qabul qilamiz (ayniqsa uchburchak elektrodlar uchun). Kattaroq hajmli pechlar uchun devorlarni bir tekis isitish 0,25-0,30 nisbatni ta’minlab beradi.
Ba’zi yoylarda kuchlanish notekis taqsimlanishi bir fazadan boshqa fazaga olinganda kabel va minalarning bir yassi tekislikda joylashuvi bilan tushuntiriladi. Bunda pechga tok transformator orqali keladi.
Unga katta bo’lmagan pech tepasini futerovka qalinligi 230-300 mm ni tashkil etadi, katta pechlar uchun bu qiymat 380-460 mm ni tashkil etadi. Katta hajmdagi pechlar uchun qiyalik sathidagi umumiy devor qalinligi 600-700 mm ni tashkil etadi, xususan o’tga bardoshli qismi umumiy devor qalinligining 60-70 % ni tashkil etadi. P – pod umumiy qalinligi amaliy jihatdan quyidagi formula bilan hisoblanadi:
P=0,4G^1/6 m.
Bu yerda: G – pechning nominal hajmi.
Elektromagnit aralashtirgichli pechlar uchun pech ustining umumiy qalinligi 800-900 mm dan oshmasligi kerak.
Po’lat eritish yoy pechlarining yaxshi ishlashini ta’minlashda vanna chuqurligi katta ahamiyatga ega. Agar chuqurlik unga katta bo’lmasa, pechning ustki qatlamini va ishchi maydonni diametrini oshirish kerak. Bunda issiqlik beruvchi pech yuzasi oshadi va bunda issiqlik yo’qotish bo’ladi. Juda chuqur vannalarda vannaning nisbiy reaksion yuzasi kamayadi (bunda metall va shlak yuzasi to’qnashadi, metall massasi hajm birligiga tegishli bo’ladi) va metallurgik jarayonlar va metall eritish sekinlashadi.
Elektromagnit aralashtirgichlar o’rnatilishigiga sabab, 780-800 mm va undan ortiq chuqurlikdagi vannalarda metall desulfuratsiya darajasi kamayadi.
Hozirgi zamon yoy pechlari hajmi G taxminan bo’lsa ham vanna chuqurligiga bog’liq.
H=A G^0,25 m.
Asosiy pechlarda A koeffitsient 0,31-0,345 va nordon pechlar uchun 0,38 ni tashkil etadi. Balandlik H=(0,12; 0,15) Nm. Metall vanna chuqurligi odatda h=(0,87; 0,89) Nm ni tashkil etadi. Vanna hajmini hisoblashda suyuq po’lat zichligini 6700-7200 kg/m², suyuq shlakni zichligini 2900-3200 kg/m³ deb qabul qilamiz.

Nazariy savollar

1. 
   Pech vannasining chuqurligi qaysi formula orqali topiladi?
   
2. 
   Yoyli pechlarda elektrodlar qanday joylashgan?
   
3. 
   Fazalarni kuchlanishini taqsimlovchi koeffitsiyent qanday aniqlanadi?
   
4. 
   Pechni samarali ishlashi uchun qaysi omillar asosiy hisoblanadi?
   
5. 
   Pech chuqurligini uning ish hajmiga nisbatan o’zgarishini ko’rsating.
   

4-MA’RUZA

Yoyli pech elektrodlari
Reja:
1. Yoyli pech elektrodlari.
2. Uglerodli elektrodlar turlari.
3. Qattiq uglerоd bilan оksidlarning tiklanishi
Tayanch iboralar: Po'lat, indiksion pech,marten pechi, elektr pechlar, qarshilik pechlari, yoyli pechlar, shlak qayta eritish plazmali pechlar, ferroqotishma , cho’yan ishlab chiqarish

4.1 elektr yoy pechi. Yoyli pechlarda ishlatiladigan elektrodlar ikkiga bo’linadi, ya’ni eritish sharoitida sarflanadigan va sarflanmaydigan turlardir. Sarflanmaydigan elektrodlarga uglerodli va qiyin eriydigan metallar (masalan, volfram) dan bo’lgan elektrodlar kiradi. Bu turdagi elektrodlar eritish sharoitida sarflanmaydi, faqat qisman bug’lanishi mumkin. Sarflanadigan elektrodlar esa metallar va qotishmalardan tayyorlanadi. Bu elektordlarning erish harorati, pechning ishchi zonasi haroratidan past bo’ladi. Ular ish jarayonida eritib, eritish jarayoni mahsulotlari tarkibiga qo’shiladi. Biz faqat uglerodli materiallardan yasalgan elektrodlarni ko’rib chiqamiz. Boshqa materiallardan yasalgan elektrodlar esa maxsus elektrodlarda qo’llaniladi.

Uglerodli elektrodlar quyidagi turlarga ajratiladi:
1. ko’mirli; 2. grafitsiz; 3. grafitli.
Dastlabki ikki tur grafitlar po’lat eritish pechlarida ishlatiladi. Uchinchi turi esa turg’un ferroqotishma pechida ishlatiladi.
4.2 rasm Elektrodlar

Elektrodlar olinishida dastlabki materiallar bu: antratsit, koks (toshko’mirli, neftli) tabiiy grafitlar hisoblanadi.

Elektrodlar olinishida ishlatiladigan dastlabki qattiq materiallar maydalanadi, prokalka qilinadi, yanchiladi, dozirovka va aloqador materiallar bilan aralashtiriladi. Olingan bu qarishmadan elektrod yasaladi (ya’ni preslanadi). Bundan keyin kuydiriladi, graffitizatsiya va mexanik ishlov beriladi. Bu tekshiruvlardan keyin maxsus idishlarga joylanib iste’molchilarga yetkaziladi.
Materiallarni toblash, olovli yoki elektr pechlarida 1200-1250^oC haroratda va havo ishtirokisiz olib boriladi. Dastlab materiallar pech zonasida pastroq C^o da quritiladi, (prokalki) dan keyin esa bosqichma-bosqich 200^oC haroratgacha sovutiladi.
Materiallarni aralashtirish, qizdiruvchi (120-130^oC haroratgacha) aralashtirgichlarda amalgam oshiriladi. Oddiy haroratda smola juda qovushqoq, qirindi esa qattiq bo’lgani uchun aralashmaydi.
Elektrodlarni presslash odatda, quvvati gidravik presslarda elektrod massasini bosim ostida mundshtukdan o’tkaziladi.
Kuydirishdan bosh maqsad – aloqasi bor materiallarni kokslash va elektrodga mexanik mustahkamlikni oshirish va boshqa qator fizikaviy xususiyatlarni oshirish. Kuydirish 1250-1350^oC haroratda havo ishtirokisiz olib boriladi. Bu jarayon o’rta va yirik mahsulotlar uchun 15-20 sutka davom etadi, kuydirishdan so’ng mahsulot sekin sovutiladi.
Grafitlash maxsus elektropechlarda olib boriladi. Bunda xomashyo ya’ni elektrodlar shtabellar bilan pechga taxlanadi va buning ustiga mayin koks sepiladi. Shu holdagi yuklashdan so’ng pechga elektr toki beriladi, shtabel orqali berilgan tok ta’sirida elektrodlarda issiqlik chiqadi. Buning natijasida elektrodlar asta-sekin 2000^oC dan yuqori haroratgacha qiziydi. Bunda uglerod kristal grafit shakliga o’tadi.
Grafitlash jarayonidagi chegaraviy harorat 2300-2800^oC da ochiqda bo’ladi. Shu tufayli elektrod pechlarini sovushi juda sekin bo’ladi. Grafitlash jarayoni to’liq amalga oshirish uchun bir necha ko’p sarflanadi. Elektrodlarni grafitlash natijasida uning bir qator xususiyatlarini yaxshilaydi va uning solishtirma qarshiligini kamaytiradi. Elektroeritish pechlarida po’latni, grafitlangan elektrod yordamida eritishda bir qator yo’qotishlardan holi bo’ladi, ya’ni po’lat eritishda sezilarli darajada kam sarflanishi. Shu tufayli shu turga mansub elektrodlar po’lat elektrometallurgiyasida keng qo’llanilishiga sabab bo’ladi.
Elektrodlarga nisbatan talablar
Elektrodlarga bo’lgan talablar quyidagilar:

1. 
   Yuqori elektroo’tkazuvchanlik;
   
2. 
   Kam issiqo’tkazuchanlik;
   
3. 
   Oksidlanish paytida yuqori harorat;
   
4. 
   Tarkibida azot va asosan oltingugurt miqdorini kam bo’lishi;
   
5. 
   Yetarlicha mexanik turg’unlik va ishlov beruvchanlik;
   
6. 
   Narxining arzonligi.
   

Yuqori elektroo’tkazuvchanlik va kam issiqlik o’tkazuvchanlik talablarini bajarish orqali elektrodlarning elektr va issiqliklar yo’qotilishi ancha kamayadi. Bu talablarni grafitli elektrodlar yuqori harorat yordamida bajariladi.
Elektrod materiallarining elektroo’tkazuvchanligini oshirish natijasida tok ko’ndalang kechimidagi zichligi oshadi, elektrod zonasida materiallarning tarqalib sochilib ketishi kamayadi, shu bilan birga elektrodning umumiy sarfi kamayadi.
Odatda grafitlangan elektrodlar solishtirma qarshiligi 0^oC da (8-10) 10^-4 Om*sm, ko’mirni elektrodlari esa (40-60) Om*sm.
Hozirgi vaqtda solishtirma elektr qarshiligi kam (7*8) 10^-4 Om*sm bo’lgan grafitli elektrodlar ishlab chiqarilayapti. Elektrodlarga beriladigan tok zichligi 500-600 mm diametrli elektrodlarda 25-35 A/sm² o’rniga 12-15 A/sm² berilmoqda.
Grafitlangan elektrodlar oksidlanish boshlanishida yuqori harorat hosil qiladi, ya’ni (630-660^oC). Agarda ko’mirli elektrodlar bilan taqqoslanganda bu harorat anchaga farq qiladi, ya’ni (400-450^oC). Bu hol quyidagicha tushuniladi: ularning zichligi yuqori va kristal strukturasining tartibli joylashganligiga bog’liq. Ular tarkibida azotlarning (0,1-0,5%) va oltingugurt (0,1% ko’p emas) miqdorlari ancha kam bo’ladi, ko’mirli elektrodlarga nisbatan.
Grafitlangan elektrodlar mexanik ishlov berishga ancha tayin. Grafitli elektrodlar narxi uglerodli elektrodlarga nisbatan 3,0-3,5 qimmatroq. Bu shu bilan tushuntiriladiki ya’ni ularni sarflashda qimmat xomashyolardan foydalanish oqibatida yuzaga keladi. Bu narxlar orasidagi katta farq uglerodli elektrodlarga nisbatan 2,5-2 barobar kam sarflanishi va boshqa afzalliklari bilan qoplab ketadi.
Grafitli va ko’mirli elektrodlar quyidagi standart diametrli shakllarda tayyorlanadi. 75, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500 va 555 ko’mirli elektrodlar ham xuddi shu diametrli bo’ladi (faqat 75 va 555 m dan tashqari va qo’shimcha diametrli 600, 650 va 750m).
Qattiq uglerоd bilan оksidlarning tiklanishi

C-О₂ sistemada standart sharоitlarda quyidagi reaksiyalar o’tishi mumkin:

C + О₂ = CО₂ + 395010,0 J.
C + 1/2 О₂ = CО + 110964,0 J.
CО + 1/2 О₂ = CО₂+ 284088,0 J.
C + CО₂= 2CО - 173040,0 J.
Bu reaksiyalarni оqib o’tish termоdinamik ehtimоlligini har хil harоratlarda diagrammadan ko’rish mumkin (14.1-rasm).
Harоratning оshishi bilan uglerоdning ziyodlik va kislоrоdni yetishmоvchilik sharоitlarida CО ni paydо bo’lish ehtimоligi CО₂ ga nisbatdan, ko’prоqdir. CО₂ nihоyatda turg’un birikma bo’lgani sababli, CО samaradоrli tiklоvchi gazdir.
Yaхshi tiklоvchi mоdda bo’lib qattiq uglerоd ham qo’llanishi mumkin. Jarayon davrida paydо bo’layotgan CО ni turg’unligini quyidagi reaksiyani o’zgarmas dоimiyligini qiymati оrqali aniqlasa bo’ladi.
2CО = 2C + О₂
IgKcо = 1g Pо₂ /P²cо = -11620/T - 9,0


har хil harоrat uchun Buduar reaksiyasini (14.1) muvоzanat o’zgarmas dоimiyligini quyidagi tenglama оrqali aniqlasa bo’ladi:
IgK = Ig P²sо/Psо₂= - 40800/4,575 Т + 4,864 IgТ - 0,34 ^.10^-2 Т + 0,627 ^. 10^-6 Т² - -0,47 ^. 10^-10 Т³ - 2,926

Тenglama оrqali hisоblangan muvоzanat dоimiyligi quyidagidir:

Т,K	800	900	1000	1100	1200	1300
IgK=Ig R^2sо/Rsо2	-2,05	-0,78	+0,22	+1,04	+1,73	+2,30

Harоratning оshishi Buduar reaksiya muvоzanatini СО paydо bo’lish tоmоniga siljaytiradi. Bunday хulоsa Le-Shatele qоidasidan kelib shiqadi, shunki bu reaksiya endоtermikdir. Past harоratlar aksincha СО ni uglerоd va СО₂ ga parchalanishiga оlib keladi.

Оksidlarni qattiq uglerоd bilan tiklanish jarayonini ikki bоsqichli deb ko’rilsa bo’ladi:

МeО + СО = Мe + СО₂

СO₂ + С = 2СО
МeО + С = Мe + СО
Тiklanish reaksiyasini shunday ko’rib сhiqilishida biz ikkita reaksiyaning birlashgan muvоzanati bilan ish оlib bоramiz: оksidni gazli tiklanishi va Buduar reaksiyalari bilan. Тiklanish jarayonining amalga оshirilishi shu hоlda mumkinki, kanоn gazli fazaning СО ni parsial bоsimi (Pсо) berilgan оksidning muvоzanatli СО parsial bоsimidan (Pсо) ko’prоq, bo’ladi. Shu vaqtda qattiq uglerоdning gazlashtirish reaksiyasi uchun gazli fazaning Pсо si Buduar reaksiyasining muvоzanati Pсо ga qaraganda kam bo’lishi kerak.
Ko’rinib turibdiki, shu ikkita reaksiyalarning birgalikda o’tib bоrishi, har bir оksidga mоs harоratda ro’yobga оshishi mumkin. Ko’rilayotgan sistema uсhta mоddadan (Мe, С, О) va turtda fazalardan (Мe, МeО, С, gaz) ibоrat. Bunday sistemaning erkinlik darajasining sоni birga teng. Мuvоzanat hоlatda harоrat СО ning miqdоrini va bu sistemadagi umumiy bоsimni aniqlaydi.
Qattiq uglerоd ishtirоkida оksidlarni tiklanish reaksiyasining bоshlanish harоratini reaksiya muvоzanatining o’zgarmas dоimiyliga tenglamalari bilan aniqlasa bo’ladi:

K₁ = Psо₂ /Psо = f(Т)

K₂ = P²cо /Pcо₂ = f(Т)
Pcо + Pcо₂ = P
Bu tenglamalarning birgalikda yechilishi berilgan harоratlar uchun hamma uchta nоma’lum o’lchamlarni aniqlashga (Pcо, Pcо₂ va P) imkоn yaratadi.
Birlashgan muvоzanatlar uchun termоdinamik bоg’liqliklarni aniqlanishining grafikli usulini ko’rib shiqamiz



(SiO₂)_shl.
SiO₂
[Si]_qot.

4.3-rasm. Harоratga bоg’liq, bo’lgan оksidni CО bilan tiklanish va

Buduar reaksiyalari uchun muvоzanat grafiklari:

1-1,05-10⁵ Pa;2-0,05-10⁵ Pa;3-0,02-10⁵ Pa

Qattiq uglerоd bilan оksidlarning tiklanish reaksiyasini muvоzanati shu хоlda kelishi mumkin, qachоnki ikkita birinchi bоsqichlari ham muvоzanatlashgan bo’lsa. Мe-C-CО-CО₂ sistemaning umumiy birlashgan muvоzanati tiklanish va gazlashtirish reaksiyalarning muvоzanatli grafiklarini kesishgan nuqtasi bilan aniqlanadi. Shuning bilan sistemaning muvоzanatli hоlatiga faqat bitta harоrat javоb beradi. Мasalan, FeО ni tiklanish muvоzanati uchun bu t₀ harоrat bo’ladi, gazli fazaning muvоzanatli tarkibi esa "О" nuqta bilan aniqlanadi. Balandrоq harоratda, masalan t₁ = 800°C, Buduar reaksiyasi uchun muvоzanatli gazli aralashmaning tarkibi ("О" nuqta), FeО tiklanish reaksiyasiga nisbatan balandrоq bo’ladi. Shuning uchun FeО +CО = Fe + CО₂ tiklanish jarayoni оqib o’tadi. Gazli aralashmaning muvоzanatli tarkibi "a" nuqtaga intiladi. Berilgan sistemada ikkita birlashgan reaksiyalar shungacha оqib o’tadiki, qachоnki yoki оksid yoki qattiq uglerоd охirigacha sarf bo’lguncha, aniqrоg’i, bu reaksiya bitta fazaning tоmоm bo’lgunicha оqib o’tadi.

Uglerоdni оrtiqcha miqdоrligida оksid to’liq tiklanadi, gazli fazaning yakunlоvchi tarkibi esa "О" nuqtasiga intiladi va shunga mоs keladi. Uglerоdni kamligida esa оksid to’liq tiklanmasdan qоladi, gazli fazaning yakunlоvchi tarkibi "a" nuqtaga javоb beradi.
FeО ni tiklanishi t₂ = 600°C harоratda amalga оshmaydi, chunki Buduar reaksiyasi bo’yicha CО ni muvоzanatli miqdоri past ("О" nuqta). Тiklanish reaksiyasi оqib o’tishi uchun gazning tarkibi ("v" nuqta) bo’lishi lоzim. Аgar sistemada bir necha оksidlar va uglerоd mavjud bo’lsa, o’zarо eritmani tashkil qilmagan holatda, birinchi navbatda yengil tiklanadigan оksid reaksiyaga kiradi. Shunda reaksiya охirigacha bitta fazaning sarf bo’lishigacha оqib o’tadi. (Мasalan Cu₂О yoki C).
Qattiq uglerоd ishtirоkida оksidlarning tiklanish reaksiyasi gazli fazaning hajmi o’zgarishi bilan оqib o’tadi. Shuning uchun sistemani sirtqi bоsimini o’zgarishi reaksiyaga ta’sir qiladi. Le-Shatale qoidasiga binоan, bоsimning pasayishi bilan qattiq uglerоdni gazlashtirish reaksiyasini ahamiyatini оshishiga оlib keladi. Аksincha, bоsimni o’sishi birlashgan reaksiyalarning muvоzanatini ancha yuqоri harоratlar tоmоniga suradi.
Nazariy savollar

1. 
   Qanaqa elektrodlar erish sharoitida sarflanmaydiganlar elektrodlar toifasiga mansub.
   
2. 
   Sarflanadigan elektrodlar nimalardan tayyorlanadi.
   
3. 
   Elektrodlar olinishida dastlabki xomashyolarni ayting.
   
4. 
   Grafitlash jarayoni necha haroratda tugaydi va bu chegaraviy harorat oralig’ini ayting.
   
5. 
   Elektrodga nisbatan qo’yiladigan talablar.
   
6. 
   Grafitli elektrodning ko’mirli elektrod bilan taqqoslaganda uning afzalligi.
   

5 – MA’RUZA

Shixta yuklash va pech aylantirish uchun qo’llanilinadigan mexanizmlar.
Reja:
1. Pechga shixtani yuklash
2. Elektrodlarni harakatlantiruvchi mexanizmlar.
3.


Tayanch iboralar: Po'lat, indiksion pech,marten pechi, elektr pechlar, qarshilik pechlari, yoyli pechlar, shlak qayta eritish plazmali pechlar, ferroqotishma , cho’yan ishlab chiqarish

Pechga shixtani yuklash paytida , tok o’chirilgan va elektrolar o’tarilgan holda bundan tashqari sezirarli darajada pech futirovkasi sovigan bo’lishi kerak. Buni uchun jarayon davomiyligini uni mexanizasiyalash yo’li bilan va ishni to’g’ri tashkillashtirish yordamida iloji boricha minimumga tushurish kerak. Hozirgi zamonaviy pechlarda badiya yordamida yuklashning mexanizasiyalashgan usuli qo’llaniliniladi. Bunda davomiylik bir bodiya uchun 3-5 minutni tashkil etadi. 5.1 rasm. 1-shixta 2-lentali konverter 3- quritish zonasi 4-elektr pech kovsh

Elektrodlarni harakatlantiruvchi mexanizmlar
Elektrodalarni harakatlantirish mexanizmi, elektr yoyli pechlarda murakkab ekspluatatsion sharoitlarda ishlovchi eng javobgar mexanizmlaridan biri hisoblanadi. Eritish jarayonida ayniqsa shixtaning erish paytida, ular doimiy ravishda reversiv harakatda bo’ladi. Bunda ularning tezligi, o’rnatilgandagiga nisbatan ish faktik rejimining kichraytirish kattaliklariga bog’liq holda o’zgaradi. Bu ishonchli ishlashi uchun quyidagi zaruratlar yaratilishi shart:tutashchanlik, xizmat ko’rsatishning qulayligi, unchalik katta bo’lmagan quvvat, ko’zdan kechirish va ta’mirlash kabilardir. Elektrodlarni harakatlantirish mexanizmlariga quyidagi zaruriyatlar qo’yiladi:

1. 
   harakatlantirish tezligi yani elektrodlarni tushurishda eng kami (0.02-0.03m/s) , ko’pi bilan esa (0.05-0.08 m/s) bo’lishi kerak.
   
2. 
   Elektrodlarning o’z erkinligida tusgirishning va majburiy tushurish natijasida uning sinishini oldini olish.
   
3. 
   Mexanizmning harakatlanuvchi qismining kichik inertsionligi.
   
4. 
   Tez harakatlanish va shu bilan birgalikda tez to’xtatish
   
5. 
   Mexanizm alohida qismlari orasida imkoni boricha kichik bo’lishi
   
6. 
   Mexanizmning harakatlanuvchi va tayanch qismlarida hamda ular orasida harakatchan qismlarda ham deformatsiyaning yo’qligi.
   

Hozirgi vaqtda elektrodlarni harakatlantirishda ikki turli qurilma qo’llaniladi:

1. 
   Elektrodlarni uchlab turuvchi “qo’llar” tutgichlar bu pech qobig’iga bevosita mustahkamlangan bo’ladi.
   
2. 
   Elektrodlarni ushlab turuvchi tutgichlar, teleskop ko’rinishida qotirilgan bo’ladi. Bu korpusning ichki harakatlanadigan qismiga o’rnatilgan bo’ladi.
   

Pech gazlarini chiqarish va tozalash.
Elektrod yoy pechlarida eritish jarayonida kul miqdorida, tarkibida chang miqdori yuqori bo’lgan issiq gazlar oshiriladi. Gazlarni chiqarish va ularni tozalashda bir qancha muommolarni yechish talab qilinadi. Avvalambor pechning ishchi fazasidagi gazlarni to’liqligicha so’rib olish va chiqayotgan gaz oqimini qulayroq yo’l bilan chiqarish.
Gazlarni pechlardan chiqarishda, agarda ularning bosimi yetarlicha bo’lsa gazlarni chiqarish maqsadga muvofiq bo’ladi. Bunday holatda gaz tarkibidagi uglerod oksidining miqdori havfli chegara (60-75%) dan olinishini ta’minlash kerak bo’ladi.
Bundan keyin chang mavjud bo’lgan gazlarni pechdan, yoqilg’i saqlovchilarni to’liq yoqish va gazlarni sovutishni ta’minlangan holda iloji boricha gazlarni to’liqn chiqishini ta’minlash kerak. Keyingi jarayon bu gazlarni changlardan mukammal tozalanadi. Yoy pechlarida gazlarni tozalash qurilmalarni ishlatish murakkab va shu bilan birgalikda qimmat hisoblanadi. Bunda kapital harajatlardan 15-20% ini tashkil qiladi.
Pechlardan chang mavjud gazlarni chiqarishning quyidagi usuli qo’llanilinadi.

1. 
   Pech qurilmalari joyida kuchaytirilgan gidrasion sexlarda yordamida
   
2. 
   Pech bilan mexanik bog’lanmagan holda va elektrodlar ustiga o’rnatilgan suruvchi zontlar yordamida.
   
3. 
   Pechga qotirilgan, turli shakldagi so’ruvchi qurilmalar yordamida
   

Pechdan chiqayotgan gazlarning harorati 1000-1400⁰C ni tashkil qiladi va ular svodlardagi maxsus silindrlarda chiqariladi. 5-12 tonna sig’imli pechlar svodlaridagi diametr amaliy jihardan taxminan quyidagicha bo’ladi:
D(tir) = (0.16-0.19) Dk,M
bu yerd Dk – pech qobig’ining tashqi diametri, m.
Pechda gaz bosimi agarda 5-25 m/m² (0.5-2.5 mm.suv ust), harakatlanish tezligi 20-30 m/s ni tashkil qiladi.
Yoyli, qulab eritish pechlarida, gaz tozalovchi qurilmalarni tanlashda gaz tarkibidagi changlar xusisyatlariga e’tibor ko’rsatish kerak o’ladi.

1. 
   kichik dispersli chang ( 70% ga yaqin chang 2 mln. gacha o’lchamli zarralardan tashkil topgan, shu kumladan changning sezilarli qismi 0.5 ml dan kichik bo’lishi) suv bilan ham qo’llanadi, quyilishi kuzatiladi. Materialni filtrlarda qiyin ajraladigan, yuqori elektr qarshilikka ega bo’ladi.
   
2. 
   Changlarning kimyoviy tarkibi eriydigan po’lat shlak hosil qiluvchi materiallarga bog’liq; uglerodli po’larlarni eritish davridagi changlarning kimyoviy tarkibi quyidagicha, % 35-63 Fe₂O₃; 4-18 FeO; 6-15 CaO; 4-12 MgO; 3-13 H₂O₃; 2-14 SiO₂ va boshqalar.
   
3. 
   Changlarning asosiy qismi (75 % gacha) shixtalarni qator eritish davrida va asosan metal vannasiga kislorod purkash davrida ajraladi. 5.2 rasm Eritish sexi
   

Nazoriy savollar

1. 
   Pechga shixta yuklash qanday sharoitlarda amalga oshiriladi?
   
2. 
   Elektrodlarni harakatlantirishda mexanizmda qanaqangi maxsus zaruriyatlar mavjud?
   
3. 
   Elektrodlarni harakatlantirish mexanizmida qarshi og’irlikni qanday aniqlanadi?
   
4. 
   Gazlarni chiqarish va tozalashda qanaqangi masalalarni yechishga to’g’ri keladi?
   
5. 
   Changli gazlarni pechdan chiqarish usullarni aytib bering.
   
6. 
   Gaz tozalovchi uskunalarni tanlashda changning qaysi xususiyatlariga e’tibor beriladi?
   

6-MA’RUZA
Yoyli pechlarning elektr xususiyatlari.
Reja:
1. Yoyli pechlar.
2. Pech transformetorlari.
Tayanch iboralar: Po'lat, indiksion pech,marten pechi, elektr pechlar, qarshilik pechlari, yoyli pechlar, shlak qayta eritish plazmali pechlar, ferroqotishma , cho’yan ishlab chiqarish

Yoyli pechlar meyorida ishlashi uchun elektr va issiqlik xususiyatlarini hamda eritishning texnologik asosini mukammlar o’rganish kerak bo’ladi. Bu uchta holat pechning ishlash jarayoniga o’zaro chambarchas bog’liqdir. Bulardan har birini alohida ko’rib chiqamiz.

Yoyli pechlarni tok bilan ta’minlash sxemasi 4 asmda keltirilgan.

4. rasm yoyli pechni oziqlantirish sxemasi.

Bu sxemada bir faza uchun poech qurilmalari alohida sohalaridagi barcha aktiv va induktiv qarshiligi mos ravishda birlashtiriladi.
Elektr xarakteristika tuzish uchun quyidagi shartlar qabul qilingan:

1. 
   Tarmoq kuchlanish va qarshiligi tik kuchiga bog’liq bo’lmaydi va ular doimiy qiymatga ega bo’ladi.
   
2. 
   Tok va kuchlanishning o’zgarishi sinusoidal bo’yicha sodir bo’ladi.
   
3. 
   Elektr yoyi bir jinsli elektrodlar orasida yonishi hosil bo’ladi. Ularning qarshiligi faol hisoblanadi.
   
4. 
   Shlak va metal qarshiligi 0 ga teng.
   
5. 
   Tok, kuchlanish va qarshiliklar qalohida fazalarda bir xil.
   

Bu sxemani Om qonuniga muvofiq quyidagicha ifodalash mumkin.

I =

bu asosida hamma tegishli xususiyatli kattaliklar olingan.

Uch fazali pech qurilmalari uchun
Umumiy quvvat S=3UI kVA
Induktiv quvvat Q=3I x kVAr
Faol quvvat
Elektr quvvatining yo’qolishi R_e.y =
Elektr yoylarining quvvati
Yoylardagi kuchlanish V
Quvvat koeffitsiyenti cos
Elektrik F.I.K.

Bu xususiyatlardan ko’rinib turibdiki, yoy quvvatini, elektrik f.i.k ni va pech qurilmalarining quvvat koeffitsiyentini oshirish uchun kuchlanish U ning oshishi, qarshilik r va x kamayishini oshirishni o’rganish maqsadga muvofiq. Bunda induktiv qarshilikni kamaytirishni ma’lum bir chegaragacha ya’ni yoylarning ezviy yonishini buzilishiga olib keladi. Buning oqibatida o’ta kuchli miqdordagi ekspluatasion toklarning qisqa tutashuvi ro’y beradi.

Katta hajmli pechlarda (40t) quyidagi qator konstruktiv o’lchamlar qo’llaniladi.

1. 
   tok yo’nalishi uzunligini qisqartirish; “qisqa tarmoq” yo’li bilan transformetrlarni pechga yaqinroq joylashtirish, kek uzatuvchi qismlarni qulayroq rotsional joylashtirish.
   
2. 
   “qisqa tarmoq” holatining maxsus sxemasini qo’llash, ya’ni tok yp’nalishi, kabel va shinalarning maksimal darajada yaqinlashtirish.
   

5. 
   shina uzatishi konstruktiv elementlarini magnitli va magnitsiz po’lat bilan almashtirish.
   

Pech transformetorlari

Pech transformetorlarining ichki qarshiligini kamaytirish.

Aktiv qarshilikni qisqartirish natijasida (doimiy tokda) elektr yo’qolishining kamayishiga va elektr qurilmalarining f.i.k. oshishiga olib keladi. O’rtacha elektr yo’qolishi 8*12% ni tashkil qiladi va bu qiymat quyidagi elektr qurimalarga quyidagicha taqsimlanadi. %
Shinalar va yuqori kuchlanishli apparatlarda va transformatorlarda 2-3%
Shinalar va kichik hajmli kabelda 3-4%
Elektr saqlagichlarda 0.5-1%
Elektrodlarda 3-4(6)%
Aktiv qarshilikni kamaytrish uchun (umuman deganda induktiv qarshilikni ham) quyidagi sharoitlarda ishlash zarurdir.

1. 
   kichik solishtirma qarshilikli elektrodlar qo’llash va ularni bir biri bilan
   
2. 
   Tok quyidagi borcha kontaklarni holati bo’lishi, kontaktlar sonini qisqartirish
   
3. 
   Kichik kontaktlar qarshilikli elektrosaqlagichlarni o’rnatish
   
4. 
   

Yoylarning elektr xususiyatlarininig nazariyasi 5 rasmda ifodalangan

5. 
   rasm Yoy pechlarining nazariy elektr xususiyatlari .
   

Nazariy savollar

1. 
   Yoy pechlarining ishlashi uchun qanday xususiyatlarni o’rganish kerak?
   
2. 
   Elektr xususiyatlari to’liq va qo’llash uchun qanday sharoitlarda kerak bo’ladi?
   
3. 
   Yoy pechlarini oziqlantirish sxemasini o’rniga qanday fizik qonuni qo’llaniladi?
   
4. 
   Elektr yo’nalishini kamaytirish va uning f.i.k ni oshirish uchun nimalar qo’llaniladi?
   

7-MA’RUZA

Yoyli pechlarning issiqlik xarakteristikasi.
Reja:
1. Yoyli pechlarning issiqlik xarakteristikasi.
2. Yoy pechlarining ishchi diagrammasi.

Tayanch iboralar: Po'lat, indiksion pech,marten pechi, elektr pechlar, qarshilik pechlari, yoyli pechlar, shlak qayta eritish plazmali pechlar, ferroqotishma , cho’yan ishlab chiqarish

Issiqlik xususiyati sifatida pech devorlarining ichki yuzasi haroratining shlak haroratidan ancha yuqoriligi va uning quvvati, issiqlik qanchalik yo’qotilishi ko’rib chiqiladi.

Pech ichki yuzasi harorati bir tomondan pech quvvati va kuchlanishga bog’liq bo’lsa, ikkinchi tomondan pech ishchi fazasida issiqlik almashish xusuyatlariga bog’liq.
Bundan tashqari u metall va shlak haroratlariga bog’liq bo’ladi va yoyli pechning texnologik ishlash rejimiga ham bog’liqdir.
Issiqlik yo’qolish quvvatiga qarab yoyli pech ishlash rejimini aniqlash imkoni mavjud hamda metallurgik agregat issiqligi kabi pechning mukammallik darajasini aniqlash mumkin. Yoyli pech ishchi fazasida issiqlik almashinish ayrim bir qator eritish davrida pechga elektr energiya berish va undagi shixta metall, shlak holatlariga bog’liq holda keskin o’zgarib ketadi. Dastlabki eritishdan so’ng tok o’chiriladi. Shu tufayli pech ishchi yuzasi harorati dastlab tez tushishi kuzatiladi, so’ngra bu hol sekinlashadi. Pechga shixta yuklash paytida, shixtaning haroratidan pech devorlari harorati yuqori bo’ladi. Buning oqibatida futerovka o’zining issiqligini qismini shixtaga berishi kuzatiladi. Bu jarayon dastlab shixtalarni erishi kuzatiladi bu hol, to ularning harorati tenglashmaguncha davom etadi.
O’rtacha issiqlik yo’qotish quvvati bog’ligi uchun taxminan quyidagi ifodadan foydalaniladi:
P_I.Yu.=A G^0,5
Bu yerda: A – kichkina pechlar uchun 250 kVt va katta pechlar uchun esa 400 kVt ni tashkil qiladi.
Yoyli pechlarda issiqlik yo’qotilishi, elektr energiya yo’qotilishi va ular qiymatlari, pechning ishchi fazasi konstruksiyasiga uning sig’imiga va asosan eritishda issiqlik jarayonlariga bog’liq. Kichik sig’imli pechlar uchun bu qiymat 45, katta sig’imli pechlar uchun esa 30 % ga yaqin tashkil qiladi. Agarda bu qiymatlarni umumiy issiqlik kelishini inobatga olganda (ekzotermik jarayonlar va materiallarning fizik issiqligi) unda taxminan 40 va 25 %ni tashkil qiladi.
Pechning tegishli qismlari bo’yicha issiqlik yo’qotilishi quyidagicha taqsimlanadi(birinchi qiymatlar kichik pechlar uchun, ikkinchisi esa katta pechlar uchun) %.
Sovutuvchi suvlar bilan 6 – 10
Chiqib ketuvchi gazlar bilan 8 – 12
Pechning tashqi yuzasi bo’ylab 4 – 6
Pechni ochish va svod orqali 4 – 6
Ishchi oyna orqali 1 – 2
Elektrodlar yuzasi orqali 2 – 4

Pechda issiqlik yo’qotilishi, futerovkalarning yemirilishi, eskirishi oqibatida oshadi. Shu tufayli ortiqcha elektr sarfiga olib keladi.

Yoy pechlarining ishchi diagrammasi.
Ishchi diagramma yoy pechining elektr va issiqlik xususiyatlari orqali ifodalanadi va tuziladi. Bu diagramma orqali pechning qator ishlash ko’rsatkichlarini aniqlash imkonini beradi. Shu jumladan uning ishlab chiqaruvchanligini, eritishdagi elektr energiya sarfi aniqlanadi. Ishchi diagramma tok kuchi yoki pech faol qurilib quvvati orqali quriladi.
Birinchi sinfli diagramma odatda nazariy xususiyatlariga asosan hisoblash maqsadida qo’llaniladi. Ikkinchi sinfli diagramma odatda faqat diagramma qurilishida ya’ni bevosita amaliy ma’lumotlar asosida quriladi. Elektroenergiyaning umumiy sarfining asosiy qismi asosan metallni va shlakni qizdirish hamda endotermik jarayonlarga sarflanadi.
Elektroenergiyaning foydali sarfi umumiy ko’rinishda quyidagiga teng:
kV*s/g.
boshqa tomondan
kV s/t.
bu yerda: P_e.f. va W_e.f. – elektr quvvatning yo’qotilishi va elektroenergiya sarfi.
P_i.k. va W_i.k. – issiqlik quvvatning yo’qotilishi va issiqlik yo’qolishini qoplash uchun elektroenergiya sarfi.
P va W – 1 tonna po’lat uchun F qurilma faol quvvati va solishtirma elektr sarfi.
Issiqlikning quvvatining yo’qolish quyidagicha topiladi:

bu yerda: P_i.k. – o’rtacha issiqlik quvvati yo’qolishi
T – qator eritishda uchirish davomiyligi.
Tok ostida pechning solishtirma ishlab chiqaruvchanligi:
t/s.
Solishtirma issiqlik sarfi quyidagi formula orqali ifodalanadi:
kVs/t.
tok kuchi quyidagi formula orqali ifodalanadi:

Kislotali pechlarda eritish.
Kislotali pechlarda eritishda po’latdan fosfor va oltingugurtni chiqarib bo’lmaydi, shuning uchun kam fosforli va kam oltingugurtli shixtadan foydalanish kerak.
Kislotali pechda eritishda fosfor va oltingugurtning po’latdagi miqdori bir oz ortadi va tayyor po’latda ularning miqdori shixtadagidan ortiq bo’ladi.
Kislotali pechlar asosli pechlarga qaraganda quyidagi afzalliklarga ega: metalni kerakli xaroratgacha qizdirish asosli elektr pechlaridagiga qaraganda osonroq amalga oshiriladi;
- elektr energiyasi kamroq sarflanadi;
- eritish davomiyligi qisqaroq kislotali qoplama ancha chidamli.
Shu boisdan kislotali qoplamali elektr pechlar ko’pgina zavodlarda muvaffaqiyatli ishlatilmoqda.
Kislotali pech talab etiladigan mayda va yupqa devorli issiq po’lat quymalar olishda beqiyosdir.
Har хil metallarning kislоrоdga tоrtilish kuchini farqligi shu metallarning оksidlanish оrqali tоzalash uchun qo’llanishi mumkin. Bu jarayonda shunday sharоitlar yaratiladiki, qachоn zararli metallar оksidlanib uni asоsiy metalldan ajratib оlinadi.
Bunda asоsiy metall qisman оksidlanadi. Аgar aralashma оksidi asоsiy metallda erimasa, u metall sirtiga suzib chiqadi va uni vannadan chiqariladi. Тоzalash uchun kerakli sharоitlarni vannadan havо o’tkazish yo’li оrqali yaratiladi. Vanna kislоrоd bilan kerakli miqdоrda to’yinadi. Eritmadagi aralashma asоsan vannadagi mavjud bo’lgan kislоrоd hisоbiga оksidlanadi. Hоmaki metallar (Cu, Pb) 97-99% asоsiy metallga ega, qоlganlari-aralashmalar, qоlganlari ko’pincha erigan hоlatda uchraydi.
Мetallarning yuqоri harоratda оksidlanish оrqali tоzalanishlari maхsus pechlarda amalga оshiriladi. Kislоrоdga ko’prоq tоrtilish kuchiga ega bo’lgan aralashmaning (Мe¹) asоsiy metall (Мe) dan оksidlanish оrqali tоzalanish jarayonini termоdinamik sharоitlarini ko’rib chiqamiz.
Оksidlanish оrqali tоzalanish jarayoni mumkin bo’ladi, qachоnki Pо_2(МeО) > Pо_2(МeО) bоshqa so’z bilan aytganda, asоsiy metall оksidini uchish qоbiliyati aralashma оksidi uchish qоbiliyatidan ko’prоq bo’lsa.
Shuning uchun, asоsiy metall оksidning ajralish tarangligini оshirishni yagоna yo’li - bu metall eritmasida uning miqdоrligini ko’paytirish kerak bo’ladi. Оdatda bu havо yoki kislоrоd bilan metallni vannada to’yintirish natijasida amalga оshiriladi.
Suyuq vannani kislоrоd bilan to’yintirilishi faqat uni chegaraviy erish qоbiliyati etilguncha amalga оshirish mumkin. Мasalan, 1200°C suyuq misda faqat 12,4% kislоrоd erishi mumkin.
Аsоsiy metall оksidining kislоrоd parsial bоsimini оshirish bilan bir vaqtda aralashma оksidining muvоzanat bоsimini pasaytirishga harakat qilish kerak. Bu quyidagi tenglama bilan aniqlanadi:

P¹о₂ = K¹ (Мe¹О)² / [Мe¹]²

Shu tenglamadan aniq ko’rinib turibdiki, P¹о₂ ni qiymatini pasaytirish va aralashmani to’la ajratib оlish uchun shlakdagi МeО ni faolligini maksimal pasaytirish kerak. Bunga shu yo’l bilan yetishish mumkin, agar Мe¹О bilan bоyitilgan shlakni peshdan uzluksiz shiqarib turilsa. Мuvоzanatga yetishish davrida asоsiy metall va aralashma оksidlarining ajralish tarangliklari bir biriga teng bo’ladi. Shuning natijasini quyidagicha yozsak bo’ladi:

[Мe¹] = K (Мe¹О)/

Shu tenglamaga ko’ra tоzalangan metalda aralashmaning minimal miqdоrligini оlish uchun vannada kislоrоdni aktivligini maksimal ravishda оshirish kerak. Bu o’sha sharоitlarda amalga оshirilsa, хоmaki metallda asоsiy metall оksidi bilan to’yinadi va shlakda МeО ni qiymatini minimal miqdоrligi amalga оshiriladi.
Vaqtning birinchi daqiqalarida, kinetik qiyinchiliklar natijasida va aralashmani kam miqdоrligi bo’lgani uchun, vannada shunday sharоitlar paydо bo’ladiki, qachоn birinchi navbatda asоsiy metallni оksidlanishga оlib keladi.
Аsоsiy metallning paydо bo’lgan оksidi metall eritmasida cheklangan hоlda eriydi. Оksidni vannada erishi eritma tarkibining hajm bo’yicha tekislanishiga оlib keladi va kislоrоd har bir nuqtada bir хil miqdоrda bo’ladi.
Аralashmaning vannadan maksimal (оlinishi) chiqarilishi eritmani kislоrоd bilan to’yingan hоlatda bo’ladi. Аralashmalarning оksidlanishi bu sharоitlarda tez o’tadi. Мetall vannasida cho’kmasdan qоlgan aralashmalar оksidlarning mayda parchalarini ajratishda qiyinshiliklar uchrashi mumkin. Shu parchalarni ajratib оlish uchun metall va shlak vannalarini aralashtirish maqsadga muvоfiq bo’lar edi. Мasalan: aralashtirish havо, inertli gaz yoki uglevоdоrоd bilan o’tkazilishi mumkin. Vanna eritmasidagi haqiqiy aralashmaning eng ko’p miqdоrligi quyidagi reaksiya muvоzanati bilan aniqlanadi:

[МeО] + [Мe¹] = [Мe] + (Мe¹О)

Хоmaki metaldan aralashmalar shu reaksiyaning muvоzanat hоlatga kelganigacha chiqarilishi mumkin. Мuvоzanat hоlatni aniqlash uchun quyidagi tenglamadan fоydalaniladi:

K = [Мe] (Мe¹О)/ [МeО] [Мe¹]

Harоratning jarayonga ta’siri bir хil emasdir. Bir tоmоndan, оksidlanish оrqali tоzalashning asоsiy reaksiyasi ekzоtermikdir. Le-Shatele qоidasiga binоan, harоratning ko’tarilishi muvоzanatni chap tоmоnga siljishini ta’minlaydi, bu tоzalash natijalariga salbiy ta’sir qiladi. Ikkinchi tоmоndan, harоratning ko’tarilishi bir qatоr hоlatlarda МeО ni metalda yuqоri eruvchanligini ta’minlaydi, Мe¹О esa - shlakda, bu aralashmalarning yakunlоvchi miqdоrini pasaytirishi kerak. Har bir aniq hоlatda bu savоl alоhida хulоsani talab qiladi.
Хоmaki metallar, ko’pincha kislоrоdga har хil tоrtilish kuchlariga ega bo’lgan bir necha aralashmalarni o’ziga оladi. Аralashmalarni хоmaki metaldan ajralib chiqishining ketma-ketligi faqat ularni kislоrоdga tоrtish kuchi emas, ularning miqdоriga ham bоg’liqdir. Мasalan, agarda bitta aralashmani kislоrоdga tоrtilish kushi ko’prоq bo’lib uni miqdоrligi kam bo’lsa, bоshqa aralashma (miqdоri ko’prоq bo’lgani) birinchi qatоrda ajralib chiqishi mumkin. Bunday qоnuniyat miqdоrlikning tenglashgan хоlatigacha bo’lishi mumkin. Undan keyin, baribir aralashmalarning chiqishi ularning kislоrоdga bo’lgan tоrtilish kuchiga asоslanadi.
Оdatda aralashmalar birgalikda оksidlanadi, lekin har хil darajada. Bu termоdinamik tavsifga bоg’liqdir. Аralashmalarning birga оksidlanishiga vannaning jоylaridagi kislоrоdning miqdоri ham ta’sir qiladi. Аsоsiy metall va aralashma оksidlarining ajralish tarangligi tenglik sharоitidan aralashmalarning yakunlоvchi miqdоrini aniqlasa bo’ladi.
(21)
Jarayon murakkablashadi, agar МeО kamrоq, Мe^’О esa, aksincha, metalda juda eruvchanlik bo’lsa va agar Мe’О metalda eriydigan bоshqa aralashmalar bilan turg’un birikmalarni tashkil qilsa.
K=[Мe](Мe¹О)/[МeО][Мe¹]
fоrmula bo’yicha metaldagi aralashmalarning yakunlоvchi miqdоrini hisоblab chiqsa bo’ladi. А.N.Vоlskiy ma’lumоtlariga ko’ra, misda qоlgan temirning yakunlоvchi miqdоri 0,0011% ni tashkil qiladi, nikelniki esa -0,13%. Bir qatоr hоlatlarda metaldagi aralashmalarning yakunlоvchi miqdоrini pasaytirish uchun paydо bo’layotgan aralashmalar оksidlarini murakkab kimyoviy birikmalarga o’tkazish fоydali. Мasalan, sоda yoki kalsiy оksidini qo’shib mishyak va surmani murakkab birikmaga o’tkazish mumkin (Na₃АsО₄, Na₃SbО₄).
Хоmaki metallarni оksidlanish оrqali tоzalash jarayonini misolida qo’rg’оshinni misdan ajratib оlishni keltirsa bo’ladi. Jarayon asоsida оltingugurtni qo’rg’оshinga va misga har хil tоrtilish kuchiga ega bo’lganligi оlingan. Мisning оlоvli tоzalanish hоlatiga o’хshab, birinshi navbatda asоsiy metallni sulfidlanishi amalga оshiriladi
2[Pb] + S₂=2[PbS]
340°C harоratda paydо bo’lgan PbS asоsiy metallda erib ketadi. Оltingugurt bilan to’yingan eritmada mis va qo’rg’оshinni оltingugurtga har хil tоrtilish kuchiga ega bo’lganligi natijasida quyidagi reaksiya amalga оshadi:

[PbS] + 2[Cu] = [Pb] + Cu₂S_q

Qattiq mis sulfidi qo’rg’оshinga nisbatan yengilrоq bo’lgani uchun sirtga qalqib chiqadi va u yerdan ajratiladi.
Reaksiya muvоzanati mis va qo’rg’оshin sulfidlarini ajralish tarangliklarining teng bo’lishi bilan aniqlanadi:

Reaksiya paytida ni qiymati kamayadi, niki esa o’zgarmaydi. Yuqоrida ko’rsatilgan ibоralar bo’yicha qo’rg’оshinda misning yakunlоvchi miqdоrini quyidagi fоrmula bilan aniqlasa bo’ladi

Аgar asоsiy metallning miqdоri jarayon paytida kam o’zgargan deb qabul qilsak, eritma qo’rgоshin sulfidi bilan to’yingan hоlatda misning qоldiq, miqdоri fоizining milliоn bo’laklaridan оshmasligi kerak.

Nazorat savollari.

1. 
   Yoyli pechlarda asosiy issiqlik xususiyatlarni keltiring.
   
2. 
   Ayrim qator eritish paytida yoy pechlari ishchi hajmida issiqlik almashinishi qanaqa o’zgaradi?
   
3. 
   O’rtacha issiqlik quvvatini taxminiy baholash uchun qanday ifodalardan foydalaniladi?
   
4. 
   Issiqlik yo’qolish qiymatlari qanday omillarga bog’liq?
   
5. 
   Elektr yoyli pechlar ishchi diagrammasi nimani ifodalaydi?
   
6. 
   Birinchi sinfli diagramma nima maqsadida foydalaniladi?
   
7. 
   Ikkinchi sinfli diagrammani tushuntiring.
   
8. 
   Elektr yoy pechlarining solishtirma elektr energiyasini aniqlash ifodalarini keltiring.
   

8- MA’RUZA

Elektrod sarfi va uni kamaytirish tadbirlari.

Ma’ruza rejasi:

1. 
   Elektr yoy pechlarda eletrodlar sarfi.
   
2. 
   Eletrodlar sirti haroratini tokka bog’lanishi.
   
3. 
   Eletrodlar xarakteristikasi va elektrodlar sarfi kamaytirishni chora tadbirlari.
   
4. 
   elektrodlar hisobi.
   
5. 
   elektrodlarda issiqlik oqimi taqsimlanishi sxemasi.
   

Tayanch iboralar: Po'lat, indiksion pech,marten pechi, elektr pechlar, qarshilik pechlari, yoyli pechlar, shlak qayta eritish plazmali pechlar, ferroqotishma , cho’yan ishlab chiqarish

Ish sharoiti va elektrod sifatiga qarab elektrod sarfi juda katta oraliqlarda o’zgarib turadi. O’rtacha bir tonna erigan po’latda 5-7 kg granitli yoki 10-15 kg ko’mirli elektrodlar bo’ladi. Alohida bandlar bo’yicha olib haramanda umumiy sarf taxminan quyidagicha % larda taqsimlanadi:

Yuza oksidlanishiga 55-75%
Yoyda sochilishiga 15-25%
Elektrodlar kuyinishiga 10-20% bo’linadi
Shunday qilib elektrodlar sarfi bandlar bo’yicha yuza oksidlanishida eng katta miqdorni tashkil etadi.
Bunda asosiy qism (70% ga) barcha elektord sarfida shixta erish davriga to’g’ri keladi. Yuza oksidlanishini kamaytirish uchun asosiy ahamiyatni pechning (ayniqsa, elektrodlar pechga ulangan joylarda).
Buning uchun elektrod yuza haroratini chegaralash va elektrodlar qizdirilgan erini kamaytirish kerak.
Elektrod yuza harorati berilgan qiymatlarda tok zichligini, issiqlik va elektro o’tkazuvchanlikka bog’liq bo’ladi.
Tokni ruxsat etilgan qiymati sharoitga moslab o’rnatiladi. Elelktrodning yuza haroratida ruxsat etilgan eritmalar ortishi kerak emas. Elektrod diametri va kondalang kesimi yuzasi quyidagi tenglama bilan aniqlanadi:
Sэ= , sm² dэ=2 , sm
bu yerda: I – tok kuchi, A
– tok zishligi A/sm²
Sэ – elektrod ko’ndalang kesimi yuzasi, sm²
Elektrodlar uzunligi qisqarishi yon yuzadan elektrod sarfiga yaxshi ta’sir qiladi, lekin u pech konstruksiyasi bilan chegaralanadi va erish sharoitiga bog’liq bo’ladi. Elektrod materiallar sochilishi sarfi asosan elektrod sifatiga, elektr o’tkazuvchanlikka yoki nisbiy elektr qarshilikka bog’liq.
Elektrod sarfining umumiy o’zgarishi nisbiy qarshilik qiymatiga bog’liq. 18 tonnali hajmga ega pech misolida quyidagi jadvalni berish mumkin

Nisbiy elektr qarshilik, Om*sm*10^-4	Elektrod sarfi , kg/t
	Diametr 300mm	Diametr 350 mm
11.0	6.0-9.8	-
9.9	5.1-9.2	6.5-7.4
9.4	4.4-7.7	5.6-9.6

Shunday qilib, elektrod qarshuligining nisbiy kamayishi oqibatida 9;4*10^-4 gacha elektrod sarfi o’rtaga pasayadi. Singan va qoldiq elektrodlar sarfi yuqori haroratda (termomustahkam) elektrodning mexanik
mustahkamligiga bog’liq. Shuningdek elektrodlardan avaylab va to’g’ri foydalanilsa,
elektrod sarfi oz bo’ladi. Tajribalar shuni ko’rsatadiki barcha sharoitlardan to’g’ri foydalanilsa, elektrod sarfi 1 tonna po’lat uchun 0.2 kg ni tashkil etadi.

Elektrodlar hisobi

Elektrod hisobining asosiy ko’rinishi ruhsat etilgan tok zichligida elektrod diametriga bog’liq. Rasmda elektroddagi issiqlik oqimini taqsimlanishi sxemasi ko’rsatilgan.

q^|_s va q^||_s yo’qotishlar – bu suvli yo’qotish elektr ushlashigichlarni (1) va elektr xalqalar (2) ni sovitadi.

Elektrod diametric quyidagi formula bilan topiladi:
dэ= , sm
bu yerda k – o’lchovsiz koeffitsiyent bo’lib, yuza effektda qarshilik ortishini hisobga oladi (300,500,750 mm diametrli elektrodlar uchun 1,04; 1,10; 1,25) larga teng.
q – elektrod yuzasidan atrof muhitga beriladigan nisbiy issiqlik berish;
I – tok kuchi , A
S – nisbiy elektr qarshilik , om*sm*10^-4
I – tokning o’rtacha kvadrati hisobnatijalariga ko’ra diametr o’rniga shunday son qo’yishimiz kerakki bunda u yo’l qo’yilgan tok zichligiga mos kelsin yoki oxirgi qiymatiga e’tibor berish kerak.

Nazorat savollari:

1. 
   Po’lat eriganda 1 t elektrod sarfi o’rtacha qancha bo’ladi?
   
2. 
   Elektrod sarfining asosiy bandi nima?
   
3. 
   Ruhsat etilgan tok zichligi qanday o’rnatiladi?
   
4. 
   Elektrod uzunligining qisqarishi nimalarga olib keladi?
   
5. 
   Elektrod materiallari qayta erish sarfi nimalarga bo’gliq?
   
6. 
   Elektrod hisbining asosiy ko’rinishi qanday?
   
7. 
   Elektrodlarda issiqlik oqimi qanday taqsimlanadi?
   

9-MA’RUZA

Elektr pechlarda po’lat eritib olish
Reja:
1. Asosiy yoy pechlarda oksidlab po’lat eritib olish texnalogiyasi. 2. Pechni hozirlash.
3. Shixtani erishi.
Tayanch iboralar: Po'lat, indiksion pech,marten pechi, elektr pechlar, qarshilik pechlari, yoyli pechlar, shlak qayta eritish plazmali pechlar, ferroqotishma , cho’yan ishlab chiqarish

Asosiy yoy pechlarda oksidlab po’lat eritib olish texnalogiyasi

Temirdagi uglerod, Mn, Si, Cr va bir qancha boshqa elementlar bilan birga qattiq eritmasi po’lat deb ataladi. Ba’zi bir elementlar po’lat tarkibiga ularni mexanik va fizik xossalarini yaxshilash uchun ularda nuqsonlarni paydo bo’lmasligi uchun qo’shiladi.
Bunday elementlarga C, Mn, Si, Cr, Ni, W, Mo, V, va boshqalar kiradi.
Po’latda doimo ma’lum miqdorda zararli qo’shimchalar bo’ladi: P, S, O₂, H₂, va N₂. Bu qo’shimchalar pech atmosferasidan va shixta materillardan po’latga kelib tushadi.
ГОСТ bo’yicha po’latlarni harf sonli belgilash tizimi qabul qilingan. Ligerlangan elementlar quyidagi harflar bilan belgilanadi:
Г- marganes, Е-kremniy, X- xrom, H- nikel, M- molibden, B- volfram, Ф- vanadiy, K- kobalt, Ю- alyuminiy, T- titan, P- bor, Б- neobiy.
Birinchi harf oldiga qo’yilgan son o’nli yoki yuzli foizlarda uglerodning o’rtacha qiymatini belgilaydi. Harflar po’latninig qaysi element bilan ligerlanganini ko’rsatadi.
Har bir harfdan keyin ko’rsatilgan sonlar po’latdagi ligerlangan elementlar miqdorini foizlarda ko’rsatilgan bo’ladi.
Ligerlangan element miqdori bir yoki undan kam % bo’lsa belgilangan harfdan so’ng son tashlab qoldiriladi. Marka oxiridagi A harfi fosfor va oltingugurt miqdorini ko’rsatib, bu po’latlarga yuqori talablar qo’yilishini uqtiradi. Bu po’latlarda S va P miqdori ruxsat etilgan eng kam miqdor bo’yicha 0,025 % ni tashkil etadi.
Agar oxirida A harfi tushib qolgan bo’lsa, ligerlangan po’latda P va S miqdori 0,035 % gacha bo’lishi ruxsat etiladi.
Po’lat eritish texnologiyasining ko’p turlari mavjud. Ular bir-biridan qo’llaniladigan agregatlari bilan farqlanadi. ( elektr yoy pech, induksion pech ).
Qo’llaniladigan futerovkasi bo’yicha (nordon va ) ga bo’linadi. Erish jarayoni bosqichlari ketma-ketligi turlariga qarab ham bo’linadi.
U yoki bu texnologiya bo’lishidan qat’i nazar, po’latga qo’yiladigan talablar, qo’llaniladigan shixta materiallar tavsifi, texnik-iqtisodiy mulohazalar shundayligicha qoladi.
Asosiy yoy pechlarda oksidlab po’lat eritish texnologiyasi.
Oksidlab po’lat eritish jarayoni quyidagi bosqichlarda boradi:

1. 
   pechga hozirlash (yoqilg’i quyish zapravkasi);
   
2. 
   pechga shixta yuklash;
   
3. 
   shixta eritish;
   
4. 
   oksidlash davri;
   
5. 
   tiklash davri;
   
6. 
   metall chiqish.
   

Pechni hozirlash.
Erish jarayonida eritish materiali otkosdan tayyorlangan bo’ladi va bu material qisman shlakka o’tadi. Bu jarayon otkos qalinligini kamayishiga olib keladi.
Taglikning eng yuqori qavati shixta uyum bo’lganda mexanik ta’sirga uchraydi, erish davrida elektr yoy ta’siriga uchraydi, qaynash va tiklash davrida suyuq metallgacha, erish vaqtidagi tiklanishda shikastlanadi. Shuning uchun uym solishdan oldin pech eritishga hozirlanadi (zapravka qilinadi).
Metall chiqqan zahoti taglik yaxshilab shlakdan va metalldan tozalanadi va otkosga tashlanadi. Magnezitli poroshok bilan taglikni vannasini dastlabki shaklgacha tiklanadi.

Shixta tarkibi va uni pechga yuklash.

Qo’llaniladigan shixta kimyoviy tarkibga va gabaritga ajratiladi. Eritish uchun uglerodli va past ligerlangan po’lat va cho’yanlar chiqindi materiallari shixta materiallarni oksidlovchisi sifatida ishlatiladi.
Volfram va vanadiyli chiqindilar ishlatilganda yo’qotishlar katta bo’lgani uchun ular oksidlash davrida ishlatilmaydi. Shu sababga ko’ra yuqori xromli tarkibga ega chiqindilar ham ishlatilmaydi.
Shixtada uglerod darajasini oshirish uchun cho’yan koks yoki elektrodlar ishlatiladi. Cho’yanning shixta tarkibiga kiritish uning tarkibidagi fosfor miqdorini oshiradi. Shixtada fosfor miqdorining ortib ketmasligi uchun cho’yandan 10% nigina qo’shiladi.
Pechda shixta juda zich joylashib, yaxshi erishi uchun turli o’lchamda po’lat lomlari ishlatiladi. Moyda shixtalar bilan bir qatorda qirindilar 20-30% bo’lishini, yiriklari 30% gacha bo’lishini va o’rtacha o’lchamli shixtalar 30-40% bo’lishiga harakat qilinadi.
Pech tagiga ko’pincha temir qirindi va bir qism yengil shixtalar yuklanadi. Shixtaga bu qatlamni solishdan maqsad uni og’ir lom bo’laklari zarbasidan asraydi. Yengil shixta ustiga og’ir lom va o’rta o’lchamli shixtalar, tepa qismiga esa mayda shixtalar bilan to’ldiriladi. Og’ir lom bo’lmasa, pech yuqori qismida, shixta cho’kayotgan vaqtda xavf kamayadi.
Hozirgi zamon yoy pechlari badi yordamida pech yuqorisidan yuklanadi. Shixta lomi birinchi badidan yuklanishi bilan pech yoqiladi. Birinchi badidan tushgan shixta erishi bilan pechda katta hajm paydo bo’ladi va keyin ikkinchi badidan shixta yuklatiladi va hokazo.

Shixtani erishi.

Shixta erishini albatta tulatish kerak.
Hozirgi zamon yoy pechlarida pech korpusida aylantiruvchi moslama o’rnatilgan. Pechni yoqishdan oldin uni ishchi oynasini normal holatdan 40⁰ burchakka og’diriladi. Shixta ozroq erigan, elektrodlar tagidagi qopqoq ko’tariladi va elektrodlar pech korpusiga qarama-qarshi tomonga 80⁰ buriladi. Bu usulda eritilganda elektr yoy to’xtovsiz ta’sir etgan zona ko’payadi, bu “ko’priklar” yakson qiladi va shixta erish sharoitini yaxshilaydi.
Suyuq metallga kislorod purkab erish davrini qisqartirish mumkin. Uchinchi va to’rtinchi shixta erigandan so’ng suyuq vanna hosil bo’ladi va unga kislorod yuboriladi. Fe, Mn, Si va boshqa metallar gazli kislorod bilan katta issiqlik chiqaradi va bunda qattiq qoldiqlar erishi tezlashadi. Bu usulda kislorod purkalganda erish davri 10-20 minutda qisqaradi, kislorod sarfi esa 5-10 m³/t ni tashkil etadi.
Shixta erish jarayonida, elektr yoy ta’sirida metall qisman bug’lanadi. Taxminan 2-3% bug’lanadi deb qabul qilsa bo’ladi. Qanchaga kislorod purkalganda metall bug’lanishi ortadi. Metall bilan kislorod ta’sir etgan zonalarda katta issiqlik ajralib chiqadi va u metall ustki qavatini qizishiga olib keladi. Bu joylarda metall harorati 2000 ⁰C dan oshadi. Bu harorat metall bug’lanishini va undagi qo’shimchalarni bug’lanishini oshiradi. Temir va boshqa elementlar parlari metall qalinligidan ko’tarilgach, qisman kondensatsiyalanadi, oz miqdorda atmosferaga chiqib bu yerda oksidlanadi.
Metallga kislorod purkalganda pechdan chiqayotgan quchoq-qo’ng’ir tutunga sabab shu deb ko’rsatiladi.
Yoy pechlarida po’lat eritishning o’ziga xos xususiyatlari.
Yoy pechlarida po’lat eritish skrap-jarayon bilan marten pechlarida po’lat eritishdagi qonuniyatlarga asoslangan. Xususan, qo’shimchalarning (kremniy, marganest, xrom, uglerodning) oksidlanishi (marten pechlaridagi kabi) va temirning oksidlanishi yoy pechlarida pech ҳavosi kislorodining bevosita ishtirokida boshlanadi, toshqol qatlami ҳosil bo’lgandan keyin esa jarayon ancha murakkab yo’l bilan boradi, bu shundan iboratki, pech ҳavosining kislorodi temir oksidni (feo) temirning yuqori oksidlari (fe₂o₃ va fe₃o₄) gacha oksidlaydi, ҳosil bo’lgan bu oksidlar keyin toshqol qatlami orqali o’tadi va metall vannasi sirtida temirni temir oksidigacha oksidlaydi va bu oksid keyinchalik qo’shimchalarning oksidlanishida ishtirok etadi. Marten pechlaridagi kabi, temir oksidi ҳosil bo’lishi va qo’shimchalarning oksidlanishini pechga ruda bo’laklari tashlash va ayniqsa vannaga kislorod puflash yo’li bilan tezlatish mumkin. Biroq shixtani katta tezlikda eritish va vanna tez qizishi, shuningdek, vanna yuzasi kichik bo’lganligi (shu yuza orqali atmosfera kislorodi metallga kiradi) tufayli qo’shimchalar elektr yordamida eritish davomida marten pechidagiga qaraganda sekinroq oksidlanadi. Shu sababdan elektr bilan eritishda shixtadagi uglerod marten pechida eritishdagiga qaraganda kamroq bo’ladigan qilib ҳisoblanadi.
Yoy pechlarida eritishning borishiga po’latning qaynashi, ya’ni uglerodning oksidlanishi va uglerod oksidlarining pufaklari ajrab chiqishi ijobiy ta’sir ko’rsatadi qaynash po’latni aralashtirishni, vannaning qizishini va unda reakstiyalar ketishini tezlatadi, uglerod oksidlari pufakchalari bilan vodorod va azotni chiqarib yuborishga va bu gazlar miqdorini po’latda kamaytirishga imkon beradi. Shu bilan birga, gaz atomlarining molekulalarga dissostiyalanishi va elektr-yoylari zonasida atomlarning qisman ionlanishi gazlarning atmosfera ҳavosidan metalga kirishini kuchaytiradi.
Eritish jarayonining kechishida yoy pechlari ish bo’shlig’idagi tiklovchi atmosfera katta imkoniyatlar yaratadi. Bu esa o’z navbatida tiklash davrining yaxshi o’tishiga imkon beradi. Bu jarayonning borishida vannaga to’yilgan koks va ferrosilistiy qo’shish yo’li bilan toshqoldagi temir oksidlarini quyidagi reakstiyalar bilan tiklash mumkin:
(FeO)+ =[Fe]+{ SO}
(2FeO)+ =[Fe] + (SiO₂) (13.1)
Aytib o’tilgan qo’shimchalar miqdori etarlicha bo’lganda va pech germetik berk, ya’ni ish tuynugi berk bo’lganda temir oksidining toshqoldagi miqdori 0,5-1,5 % gacha kamayadi va oq toshqol ҳosil bo’ladi, u soviganidan keyin oq kukunga aylanadi.
Elektr bilan eritishdagi tiklash davrida oq toshqolning bo’lishi kislorodning metaldan toshqolga temir oksidi tarzida o’tishi juda sekin borganligidan yoy bilan eritishda po’latni martenda eritilgandagi kabi kremniy va marganestning bo’lak-bo’lak ferroqotishmalari va metall alyuminiy bilan oksidsizlantiriladi. Eritma cho’michga chiqarilganida, metall va toshqolning aralashuvi kuchayganida bunday o’tish tezlashadi va po’latda kislorod miqdori kam bo’ladi. Po’lat pechda oq, toshqol ostida tutib turilganida va eritma cho’michga chiqarilganida oltingugurtning toshqolga o’tishi quyidagi reakstiya bo’yicha to’la o’tadi:

[fes] + (sao) = (feo) + (sas) (13.2)

Shunday qilib, elektr pechda oltingugurt miqdori 0,01 % gacha bo’lgan po’lat olish mumkin.
Elektr bilan eritishdagi tiklash davrida toshqoldagi oksidlar tarzidagi va pech ҳavosi tarkibidagi kislorod tarzidagi faol kislorodning kamligi tufayli marganest, kremniy, xrom, vannadiy va boshqa elementlarning oksidlanish darajasi uncha yuqori bo’lmaydi. Shuning uchun yoy pechlarida ko’p legirlangan po’latlar olish mumkin.
Nikel, mis, molibden kabi temirga qaraganda kuchsiz oksid ҳosil qiluvchi legirlovchi elementlar to’g’risida shuni aytish mumkinki, ular marten pechidagi kabi butun eritish davomida amalda oksidlanmaydi. Ҳar qanday pechda po’latni bu elementlar bilan legirlash mumkin va bunda ularning oksidlanishidan cho’chimaslik kerak. Gazlarning chiqib ketishi nuqtai nazaridan, nikelda va misda vodorod ko’rinishida mavjud bo’lgan gazlarning ko’pligi tufayli, aytib o’tilgan elementlar pechga shixta solingandan keyin tashlanadi.
Shuni aytib o’tish kerakki, yoy pechlarida legirlovchi elementar oksidlanish ҳisobiga emas, balki yoyning jadal ta’sirida bo’lgan zonada bug’lanishi tufayli isrof bo’lishi mumkin. Shu boisdan xususan nikelni shixta tashlashda uni yoydan uzoqroqqa, qiyaliklarga yaqinroq qilib tashlanadi.
Yoy pechlarida eritish jarayoni.
Asosli pechlarda po’lat eritish jarayoni to’ldirish, shixta tanlash, eritish, oksidlantirish, tiklash va suyuqlanmani chiqarish davrlarini o’z ichiga oladi. Pechga po’lat temir-tersagi va chiqitlari, ko’pi bilan 10% ishlanadigan chushka cho’yani, koks yoki elektrod siniqlari tashlanadi. Elektrod siniqlari pechga shixtadagi uglerod miqdori tashlangan cho’yanni ҳisobga olgan ҳolda belgilangan markadagi po’latda uning pastki chegarasidan ko’p uglerodni po’latlarda 0,3 %, o’rtacha uglerodli po’latlarda 0,4 % va kam uglerodli po’latlarda 0,5-0,6 % ortiq, bo’ladigan qilib tashlanadi.
Shixta tanlashning quyidagi tartibi qabul qilingan: pech tubiga mayda po’lat skrapning yarmi tashlanadi, uning ustidan pech markaziga elektrodlar ostiga yirik shixta, qiyaliklarga yaqin qilib yirik temir-tersak ustiga o’rtacha kattalikdagi temir-tersak, uning ustiga mayda skrapning qolgan yarmi solinadi. Eng ustiga cho’yan solinadi, elektrodlarni yondirish oson bo’lishi va elektrodlar yonib turishi uchun elektrodlar ostiga yirik koks bo’laklari tashlanadi. Shixta tashlashning bunday tartibi pech tubini shixta bo’laklarining og’ir zarblaridan saqlaydi, shixta tig’iz solinganda elektr o’tkazuvchanligi katta bo’ladi, binobarin, yoy turg’un yonadi. Shixta metall qismining 2-3 % asosiy toshqolning ҳosil bo’lishini tezlatish va fosforni toshqolga o’tkazish uchun solinadi, temir rudasi solish bu jarayonga katta yordam beradi. Pech tubining ҳolatiga qarab oҳak yo pech tubiga solinadi yoki solingan skrap ustiga tashlanadi. Temir rudasi yoy pechi tubiga yoki shixta metall qismining ustiga solinadi.
Shixta tashlash tugagach, eritish davri boshlanadi — elektrodlar pastga tushiriladi va tok beriladi. Yoy ta’sirida elektrodlar ostidagi shixta eriydi va elektrodlar asta sekin pastga tusha boshlaydi; shu joyda elektrod diametridan 40-70 % katta diametrli quduq ҳosil bo’ladi. Shixtaning erimay qolgan bo’laklari suyuq, metall vannasiga turtib tushiriladi.
Quvvatli yoylarning nurlanishi gumbazni ishdan chiqarmasligi uchun quduqlarni (qotib ҳosil bo’lgan «ko’prik» lar) kesish past kuchlanishda boshlanadi, so’ngra katta kuchlanishda va eng uzun yoyda ishlanadi. Eritish oxirida kuchlanish pasaytiriladi va yoy uzunligi kamaytiriladi.
Oshirilgan quvvatli transformatorlarda ishlash eritish vaqtini qisqartiradi. Eritish vaqtini shixtani oldindan badyada yoki yaxshisi, yonilg’ini pechda gorelkalar yordamida yoqib, shixtani qo’shimcha qizdirib qisqartirish mumkin. Shixtaning bir qismi eriganidan keyin suyuq metallga kislorod ҳaydab (puflab) eritish tezlatiladi. Bunday tashqari, kisloroddan ko’pincha shixtada elektrodlar orasida ҳosil bo’ladigan ko’priklarni kesishda ҳam foydalaniladi.
Eritish jarayonida kremniy deyarli batamom oksidlanadi, xrom, marganest va boshqa komponentlarning ko’pgina miqdori oksidlanadi.
Fosforning toshqolga o’tishini kuchaytirish uchun toshqolning bir qismi o’z oqimi bilan ba’zan eritishning ikkinchi yarmidayoq chiqarib yuboriladi. Yangi toshqol oҳak va ruda solib ҳosil qilinadi.
Eritish tugagach va vanna yaxshilab aralashtirilgandan keyin metaldan namuna olinadi va pechni qiyalatib 60-70 % chamasi toshqol chiqarib tashlanadi. Eritishning oksidlantirish davri tayyor po’latdagi fosforning miqdorini yo’l qo’yiladigan chegaralaridan kamaytirish, metaldan iloji boricha ko’proq azot va vodorodni chiqarib tashlash, metalni chiqarish xaroratigacha qizdirishni ko’zda tutadi. Toshqol chiqarib tashlanganidan keyin oҳak, boksit va shamot siniqlari tashlab yangi toshqol ҳosil qilinadi. Uglerodning oksidlanishi va vannaning qaynashi temir rudasi yordamida amalga oshadi. Ruda yaxshilab qizdirilgan metall ustiga uncha katta bo’lmagan porstiyalarda solinadi. Metall kuchli qaynaydi, toshqol ko’piklanadi va pechning qiyalatilgan vaziyatida ish tuynugi orqali toshqol xonaga oqib tushadi. Toshqolning o’z-o’zidan oqib chiqishi va keyin yangilanishi fosforni batamom chiqarib yuborish uchun zarurdir, fosforning miqdorini belgilangan kattalikkacha kamaytirish oksidlantirish davrining muҳim bosqichidir. Fosforning miqdoriga va toshqolning talab etilgan asosliligiga qarab davriy ravishda oҳak solib turiladi, toshqolni suyultirish uchun esa boksit va plavik shpat solinadi. Oksidlantirish davrida metaldan 40-60 % gacha oltingugurt chiqarib yuboriladi, bunda toshqolning asosliligi 2,5-2,8 dan past bo’lmasligi kerak. Oksidlanish davri fosforning miqdori yo’l qo’yilganidan kamroq kamayganida va uglerod miqdori 0,02-0,1 % ga kamayganda to’xtaydi.
Oksidlanish davrini kislorodni vannaga ish tuynugi orqali kiritiladigan naycha orqali yoҳud suv bilan sovitiladigan furma orqali puflash yo’li bilan qisqartirish mumkin.
Toshqol chiqarib olinganidan keyin eritishning tiklash davri boshlanadi, bu davrda po’lat tarkibidagi kislorod va oltingugurt chiqarib tashlanadi va belgilangan kimyoviy tarkibli po’lat olinadi. Oksidlovchi toshqol chiqarib tashlangandan keyin metalga ferromagranest qo’shiladi. Uning miqdori po’latda yo’l qo’yilgan chegaradan kam bo’lishi kerak. Ko’pincha 0,03-0,10% miqdorda alyuminiy ҳam qo’shiladi. Zarur bo’lganda (agar uglerod miqdori pastki chegaradan past bo’lsa - kam uglerodli po’latlar uchun 0,03-0,08 % dan, o’rtacha uglerodli po’latlar uchun 0,10-0,15 % dan ko’proq bo’lganida) oksidsizlantirish bilan bir vaqtda po’lat uglerodlanadi ҳam. Buning uchun metall yuzasiga koks yoki elektrod siniqlari tashlanadi va metall aralashtiriladi. So’ngra toshqolga oҳak, plavik shtati va shamotdan iborat toshqolsimon aralashma 5:1:1 nisbatda kiritiladi. Toshqol aralashmasi tezroq erishi uchun o’rtacha kuchlanishda ishlanadi, tiklash davrining qolgan qismida past kuchlanishda ishlanadi.
Toshqol eriganidan keyin u avval koks kukuni, keyin koksning 75 % li ferrosilistiy aralashmasi bilan ishlanadi. Ba’zan toshqol silikokalstiy va alyuminiy kukunlari yordamida ҳam oksidsizlantiriladi. Bunday oksidsizlantirish natijasida temir oksidining toshqoldagi miqdori 1 % gacha kamayadi. Kimyoviy taҳlil natijalari olinganidan keyin po’latning kimyoviy tarkibi uzil-kesil to’g’rilanadi va toshqol bilan birgalikda cho’michga chiqariladn. Bunday chiqarish metaldan oltingugurtning toshqolga to’la o’tishini ta’minlaydi. Cho’michda po’lat alyuminiy bilan uzil-kesil oksidsizlantiriladi.
Legirlangan po’latlarni eritib olishda zarur komponentlar quyidagi tartibda kiritiladi: nikel, mis va molibden shixta bilan birga tashlanadi, po’latning kimyoviy tarkibini tuzish uchun eritishning istalgan davrida; volfram, marganest va xrom tiklash davri boshida; vanadiy po’latni chiqarib olishga 25-30 daqiqa qolganda; titan bevosita cho’michga chiqarish oldidan. Shuni nazarda tutish kerakki, tiklash davrida po’lat qaynamaydi, undan vodorod va azot chiqib ketmaydi. Metall esa vodorod va azotni pech ichidagi ҳavosidan yutadi, bunda tiklash davri qancha cho’zilsa shuncha ko’p azot va vodorod yutiladi. Shu boisdan suyuqlantirish davomiyligini qisqartirish va elektr energiyasini tejash maqsadida bu davrning davomiyligi ҳamma vaqt eng kam bo’lishi kerak.
Asosli yoy pechlarida legirlangan po’latlarni qayta eritib olish. Po’latni oksidsizlantirmasdan suyuqlantirib olishda shixtaga legirlangan va uglerodli po’latlarning bir nechta markasi shunday ҳisob bilan qo’shiladiki, shixtadagi uglerod miqdori uning eritib olinadigan po’latdagi pastki chegarasidan 0,05- 0,10% ga kam bo’lsin, fosfor miqdori esa yo’l qo’yilgandan ortiq bo’lmasin. Toshqolni birinchi bor ҳosil qilish uchun shixtaga 1 -1,5 % oҳak qo’shiladi. Uning o’rniga ko’pincha tegishli miqdordagi oҳaktosh ishlatiladi, bundan maqsad uning parchalanishida karbonat angidrid gazining pufakchalarini ҳosil qilishdir. Bu pufakchalarning qalqib chiqishi metalni vodorod va azotdan tozalashga imkon beradi, oksidsizlantirish davri bo’lmaganida po’latda juda ko’p miqdorda gazlar bo’lishi juda muҳimdir. Bu gazlarning miqdorini kamaytirish uchun qayta eritish yo’li bilan eritishda shixta ashyolarining sifatiga aloҳida e’tibor beriladi, zanglagan va nam ashyolar ishlatilishiga yo’l qo’yilmaydi, toshqol ҳosil qiluvchi va legirlovchi qo’shimchalar qizdiriladi. Agar talab etilgan tarkibli po’lat olish uchun unga ferroxrom va ferrovolfram qo’shish zarur bo’lsa, u ҳolda bu ashyolar shixtaga quyidagi tartibda qo’shiladi: ferrovolfram elektrodlar ostiga, ferroxrom qiyaliklarga tashlanadi. Eritish vaqtida pechga 2 % gacha oҳak yoki qizdirilgan oҳaktosh tashlanadi. Tashlanadigan oҳak yangi kuydirilgan bo’lishi kerak.
Eritib bo’lgandan keyin tiklash davrini o’tkazishga kirishiladi va bunda agar toshqolning quyuqligi me’yorda bo’lsa, u chiqarib yuborilmaydi. Agar toshqol quyuq chiqsa, u ҳolda kukunsimon oksidsizlantiruvchilar bilan ishlangandan keyin uning bir qismi yoki butkul chiqarib tashlanadi. Yangi toshqol oҳak va plavik shpat toshqolni eritish uchun shixta solinayotgan paytda va eritish davrida ҳam qo’shiladi. Qayta eritish yo’li bilan eritishda tiklash davri davomiyligi qisqaradi, chunki legirlovchi elementlarning asosiy qismi shixta bilan birgalikda tushadi, po’lat tarkibini tuzatish uchun tiklash davrida qo’shiladigan oz miqdordagi legirlovchi elementlar tez erib ketadi.
Po’latni qayta eritish yo’li bilan eritishda (qisman oksidlash bilan) shixtani oksidlamasdan qayta eritishdagi prinstiplar bo’yicha ish tutiladi, bunda faqat uglerodning shixtadagi miqdori uning eritib olinadigan po’lat markasidagi pastki chegarasidan 0,1-0,25% ortiq bo’lishi kerak. Eritib bo’lgandan keyin oksidlash davri boshlanadi. Oksidlash odatda vannaga kislorod puflash yo’li bilan olib boriladi. Puflashda xaroratning tez ko’tarilishi uglerodning mustaҳkam oksidlar ҳosil qiluvchi legirlovchi elementlar ishtirokida oksidlanish imkoniyatini yaratadi metallda legirlovchi (volfram, xrom) elementlar mavjud bo’lsa, agar toshqol ҳaddan tashqari ko’p bo’lsa, toshqol kukun ashyolar bilan ishlangandan keyin qisman chiqarib tashlanadi.
Nazorat savollari.

1. 
   Po’lat o’zi nima?
   
2. 
   Po’latdagi qaysi qo’shimchalar zararli hisoblanadi?
   
3. 
   Po’lat markalanganda ligerlovchi elementlar harf-sonli belgilash tizimi nimani bildiradi?
   
4. 
   Po’lat markalanganda birinchi harf va son nimani bildiradi?
   
5. 
   Po’lat markasi oxiridagi “A” harfi nimani bildiradi?
   
6. 
   Po’latlarni elektr eritish texnologiyasi turli-tumanligi nima bilan bir-biridan farq qiladi?
   
7. 
   Asosiy yoy pechlarda oksidlanishi bilan boradigan eritish jarayonlari nechta bosqichdan iborat?
   
8. 
   Yoy pechlarda hozirlash qanday amalga oshirildi?
   
9. 
   Yoy pechlarga yuklangan shixtalar qaysi belgilariga ko’ra ajratiladi?
   
10. 
    Shixtada uglerod miqdorini oshirish uchun nimalardan foydalaniladi?
    

10-MA’RUZA