Yoyli pech elektrodlari

Parashoksimon moddalarni metallga purkab oksidlanish jarayonini intensifikatsiyasi.
Reja:
1. Oksidlash jarayonini tugatish.
2. Nordonlash elementlar konsentratsiyasi.
Tayanch iboralar: Po'lat, indiksion pech,marten pechi, elektr pechlar, qarshilik pechlari, yoyli pechlar, shlak qayta eritish plazmali pechlar, ferroqotishma , cho’yan ishlab chiqarish
Oksidlash jarayonini tugatish
Oksidlash jarayonini tugatish uchun suyuq metallga kukunsimon reagentlarni purkashadi. Gaz olib keluvchi sifatida kislorod va siqilgan havo qo’llaniladi. Odatda kukunsimon moddalar tarkibi va nisbatda quyidagi moddalar ishlatiladi. 75 % ohak, 15% temir oksidi, 10% erigan shpat. Suyuq po’latdagi issiqlik hisobiga purkaladigan kukun reagenti donalari tez erib ketadi. Hosil bo’lgan tomchilar metall ustiga sizib chiqadi. Tomchining sirt yuzasi kattaligi hisobiga o’zaro ta’sirlashuv juda katta tezlikda bo’ladi. Kukunsimon purkagich materiallarni suyuq metallga oksidlash jarayoni aralashmalar oksidlanish jarayonini tezlashtiradi, bu ayniqsa fosfor oksidlanishida ko’rinadi.
Misol uchun 10-15 minut ichida purkalgan kukunsimon materiallar fosfor miqdorini 0,06 dan 0,01 % gacha tushiradi. Nisbiy sarf materiallari quyidagicha bo’ladi: ohak 20kg/t, erish shpati 4 kg/t, kislorod 3 m³/t. Oddiy sharoitda erishda fosfordan azot bo’lishi uchun albatta 1 soat kerak bo’ladi.
Po’latda uglerod miqdori yetarli miqdorga yetgunga tushganda, fosfor miqdori 0,01-0,015% gacha tushadi, shlak oksidlanishiga kirishiladi. Pech yoqilganda bir qism shlak tortib olinadi, bir qism shlak pech o’pirilganda va elektrodlar ko’tarilganda olib tashlanadi. Shlakni ajratib olish to’liq bo’lishi kerak, shlakda qolgan fosfor o’tadi va qaytarilish davri o’tadi. Shlakdan ajratib olish operatsiyasi erishning oksidlanish davri tugaganini bildiradi.

Erishning tiklanish davri.

Erishning qaytarilish davrining asosiy vazifasi po’latni kislorod va oltingugurtdan ajratish va po’lat harorati va kimyoviy tarkibini korrektorlash hisoblanadi.
Oksidlangan shlakni ajratib olgach, metallga ferromarganes qo’shiladi. U shunday miqdorda qo’shiladiki, po’latda marganes miqdori eng past chegaraga bo’lishi kerak, bu chegara po’lat markasini belgilaydi. Bir vaqtning o’zida po’latga oz miqdorda kremniyli ferrosplav qo’shiladi. Po’latda 0,1-0,15% Si qo’shish uchun, shuningdek 0,03-0,1% Al qo’shiladi. Bundan maqsad tomonlarini achitishdir. Achitqi elementlar po’latda eriydi va erigan kislorod bilan ta’sirlashadi. Bunda oksidlar (MnO, SiO₂, Al₂O₃) lar metall ustiga sizib chiqadi va shlakka yutiladi. Zarurat tug’ilgan joylarda nordonlovchi prisadkalar bilan po’latdagi uglerod miqdorini ko’paytiriladi. Tiklanish davrida po’latda uglerod miqdori 0,03-0,08% eng kam miqdorda bo’lishi kerak; ba’zida po’latdagi uglerod miqdori oksidlash davri oxirida talab etilgan darajadan ancha past bo’ladi. Bunda metallda uglerod miqdorini oshirish uchun ochiq sathiga shlakni oksidlab ajratgandan so’ng, chang holatdagi elektrod bilan maydalangan koks qo’shiladi. Koksdan metallga uglerodning qabul qilinishi 60-70% ni va chang holatdagi elektrod orqali qabul qilishi 70-80% ni tashkil etadi.
Po’lat uglerodga to’yingach, uning tarkibiga achitqilar qo’shiladi, buning uchun pechga 3-4% shlak hosil qiluvchi material massa qo’shiladi. Ular erigach, pechda shlak hosil bo’ladi. Bu shlak tiklanishi maydalangan koksni ferrosimiziyni, simikokalsiyni yoki kukunsimon alyuminiyni po’lat yuzasiga qo’shilishidan bo’ladi.
Shlak nordonlashuvida FeO miqdori 0,5% gacha tushadi. Bunda aktivlik birga teng. Bu holda elementning nordonlash qobiliyati element nordonlanish konsentratsiyasi funksiyasi va haroratiga bog’liq bo’ladi.
[O] =
1600 ⁰C da turli elementlar nordonlash qobiliyati 12-rasmda keltirilgan.

12-rasm. 1600 ⁰C da elementlarning nordonlash qobiliyati bilan konsentratsiya orasidagi bog’liqlik.

Nordonlash elementlar konsentratsiyasi.
Harorat pasayishi bilan elementning nordonlash qobiliyati kuchayadi, ya’ni metallda kislorod miqdori kamayadi. Taxminan alyuminiy va kremniy uchun po’latda harorat 50 ⁰C ga kamayganda, kislorodning muvozanat konsentratsiyasi 2 barobarga kamayadi.
Erishning tiklanish davrida shlak nordonlashuvi.
Shlak hosil qiluvchilar erib ketgandan so’ng, pechda shlak hosil bo’ladi. Shlak tarkibi quyidagicha: %
50-55 CaO 4-8 Al₂O₃
46 CaF₂ 3-43 FeO
12-15 SiO₂ 2-3 MnO
6-8 MgO.
Bu tarkibdagi shlak yuzasiga uglerodli va kremniyli tiklovchilar yuklatiladi. Bu yerda FeO tiklanishi quyidagi reaksiya bilan boradi:
[FeO] + C = [Fe] +CO
(FeO
Analogik reaksiyalarda marganes va xrom oksidlari tiklanadi.
Shlak sovuganda oq kukun bo’lib sochiladi. Bu shuni ko’rsatadiki, bu yerda Fe, Mn va Cr oksidlari kam. Yuqori haroratli zonalarda elektr yoy ostida kalsiy oksid tiklanishi quyidagi reaksiya bilan boradi.
(CaO) +
Hosil bo’lgan kalsiy karbid shlakning butun massasi bo’ylab diffuziya bo’ladi. Karbid kalsiyni oq shlakdagi miqdori unchalik ko’p emas, odatda 0,5% gacha bo’ladi.
Maydalangan koks miqdori ortishi bilan nordonlashga uzatilgan shlak kalsiy karbid miqdorini 1,5-2,0 % gacha oshiradi. Bu shlaklar karbidli shlaklar deb ataladi. Bu shlaklar havoda sovuganda kulrangga kiradi, havodagi namlik bilan bu shlak ta’sirlansa, ajralib chiqadi. Erishning tiklanish davri shlaki quyidagi tarkibga ega % larda:

55-65 (CaO + CaF₂) <0,5 FeO

7-12 MgO <0,5 MnO
5-10 Al₂O₃ <0,3 Cr₂O₃
<0,5 CuF₂

Nazorat savollari.

1. 
   Qaysi maqsadlarda po’latga oksidlanish davri so’ngida nordonlashtiruvchilar kiritiladi?
   
2. 
   Qaysi nordonlashtiruvchi elementlar ko’proq tarqalgan?
   
3. 
   Elementning nordonlashish nima bilan tavsiflanadi?
   
4. 
   Elementning achitish qobiliyati harorat bilan qanday bog’langan?
   
5. 
   Erishning tiklanish davrida shlak achishi qanday amalga oshiriladi?
   

15-MA’RUZA