11. Доға пештерде титан ысқыштарын балқыту

Т итанды балқыту жоғарғы жиілікті электрлік н\е электрдоғалық пештерде қол. Электродоғалық пештер арқ көп қолд. ж\е олар 2 бөлінеді: тұрақты сумен суйытын вольфрамды электрод н\е титан губкасынан тұратын престелген электрод. 1суретте а, б титан өндірісіне арналған балқыту жабдығы.

балқыту вакуумды н\е инетті ортада жүреді.Титан жиналатын ыдыста н\е слитокта графиттен н\е таза қызыл мыстан жасалып, сумен суытылып отырады.

С хема конструкции печей для плавки титана и его сплавов: а - электродуговая с постоянным  вольфрамовым электролитом: 1-электрод; 2-изолирующая втулка; 3-вибратор; 4-загрузочный бункер; 5-зажим; 6-гибкий сильфон; 7-окно; 8-изолятор; 9-резиновя прокладка; 10-медный тигель;б-электропечь с высокочастотным нагревом: 1-балаган;2-водоохлаждаемый высокочастотный индуктор; 3-окно для наблюдения; 4-графитовая втулка;5-мешалка; 6-щуп для загрузки; 7-загрузочный бункер; 8-графитовая труба; 9 - графитовый плавильный тигель; 10-кварцевый кожух; 11-водоохлаждаемый высокочастотный индуктор;  12 — опорные блоки; 13-графитовая муфта; 14-графитовая изложница Тұрақты Вольфрамды электроды бар электропеші суытылған тигель титанмен бірге балқиды. б сурет. Слиток формасы тигль формасындай. Жоғары жиілікті электрпеште тительтитанды балқытып сондай күйде жоғарғы жілікпен ұстап тұрады. Графитті тигльдің ыдысы толған соң пробка бақып титан изложницаны толтырады. Слитка формасын әр түрлі алуға болады. Титан рудалары: негізіг минералдары: ильменит (43,7-52,8% TiO₂) рутил , анатаз, брукит (94,2-99,5) лейкоксен (61,9-97,6) лопарит (38,3-41) сфен (33,7-40,8) перовскит (38,7-57,8). Өндірістік титан рудаларын өндіру магматикалық ж\е метаморфгендік деп бөлінеді. Магматикалық жерде ультранегізді, сілтілік негіздік тау жыныстары. Оның ішінде ау жыныстар: ильменитті, ильменит-титанмагнититовый, ильменит-гематитті габбро, габбро-норит, торктолит, анортозит. Тұтас рудалар: пласто-, линзо-,жило-, трубообразный.

12. Мыс штейндерін конверттеу

Мысты штейндерді конвертірлеу үрдісінің қазіргі таңдағы дамуы негізінен екі жолменжүреді: іс жүзіндегі аппараттарды жандандыру және мысты өндірудің жаңа үздіксіз үрдістерін жасау.

Бүгінгі таңда конвертірлеу негізінен «Пирс–Смит» конвертірінде көлденең 3,6 х 9,15 м. өлшемде іске асырылады. Жапонияда 4,2 х 10,0 м. өлшемді «үқ тонналық конвертірлер пайдаланылуда. Конвертірлер габаритін үлкейтуден басқа ауажібергіш жүйелер, шаңдатқыштар т.б. жандандырылуда

Бұл конвертерлер жұмысының ең негізгі жетіспеушілігі – конвертер зарядымен, шлак және қара металды құюмен байланысты үрдістің айналымдылығы.

Конвертерді өзінің тікелей міндеті – штейнді ерітіндіге мыс шоғырларын қосып балқытушы агрегат ретіндеде қолданады, бұл үшін ауа үрлемесін 30 – 38 пайызға дейін оттегімен байытады. Балқаш мыс шоғырын қайта өңдеу тәжірибесі көрсеткендей, құнды металдарды алып тастау және шикізатты пайдалану кешенділігі бұл кезде көтеріледі.

Әлемдік практикада қазіргі кезде өндіріске мысты өндірудің үздіксіз үрдістері тиімді қарастырылып, енгізілуде.

Жұмыстар негізінен екі жолдама бойынша жүргізілуде:

– бір агрегатта балқыту операцияларын қиыстыру, қожды конвертірлеу және біріктіру;

– бір агрегаттан екіншісіне сұйық өнімдерді үздіксіз ағызып беру арқылы әр операцияны әр түрлі агрегатта іске асыру. Сульфидті мысты материалдарды балқытудың жаңа үрдістерін қарастыру кезінде бай мысты штейндер алуға деген конвертер үрдісін үздіксіз етуге деген беталыс айқын байқалады, бұл агрегаттардың өнімділігін кенет арттырып, конвертірлі қожсанын азайтады. Бұл кезде оттегіне бай н/е 200 – 500С- қа дейін қыздырылған үрлемені пайдалану және өз газының жылуын пайдаға асыру штейнді кез – келген құрамда қайта өңдеуге жол береді. Негізінен тежеуліктер үйінді және конвертерлі қождардағы мыс құрамының көбеюіне байланысты.

Балқытылған штейнді арнаулы конвертерге құйып, үрлеп оны тазартылмаған мысқа айналдырады. Штейнді үрлеуге арналған конвертер – диаметрі 3-4 м, ұзындығы 6-10 м, сыймдылығы 75 тонна болатын цилиндр тәрізді ыдыс. Конвертер шығыршық дөңгелектерге орнаылған, одл өз осінен белгілі бұрышқа бұрыла алатындай етіп жасалған, ал оның ішкі жағы отқа төзімді магнезит кірпішімен астарланған. Балқытылған штейн конвертерге оның мойны арқылы құйылады.

         Штейннің  құрамындағы темірдің шала тотығын  (FeO) шлакқа айналдыру үшін конвертердің мойны арқылы балқытылған штейннің бетіне кремний тотығы SiO₂ тасталады. Конвертердің ұзына бойына тік орналасқан фурмаларға 11,76×10^{4(1,2атм) қысымда трубалар} арқылы ауа жіберіледі. Штейннің конвертерде қорытылуына қарай оған материалды біртіндеп енгізеді.

Мыс жөнінде бай мысты штейндерді қайта өңдеу ж/е алу барлық мыс балқыту ісінің технико – экономикалық көрсеткіштерін жақсартады.Қазіргі таңда қара металдың негізгі мөлшерін «Пирс – Смит» сынды нағыз конвертірлерде алады, оларды бай штейнді қайта өңдеу үрдісі конвертірде жылуды сақтау бойынша арнайы шараларды қолданусыз – ақ «суық жүріс» себебі бойынша ж/е тұтқырлы, бай мысты қождар конвертерде қиындық тудырады. Жылудың жетіспеушілігі бай штейндерде қождау және тотықтыруы жылу берудің негізгі бабын беруші темір сульфиді құрамының аз болуында.

Сондықтан да бай мыс шоғырларын пиритті шоғырлармен немесе темірге бай басқа миатериалдармен араластырады. «Муфулира» (Замбия) мыс қорыту зауытында мыс шоғырын пиритпен араластырған соң бай штейндерден (60–65Cu) және оларды жоғарыкремнеземді сұйық үйінді қонбен конвертірлеген соң штейндер алады.