4.6. Балқытудың қалпына келтіру кезеңі

Балқытудың қалыптасу кезеңін ақ қоқыстың астында жасайды. Тотығу кезеңінің аяғында тотығу кезеңінің қождарын тазалап алып тастаймыз.

Десульфирация тапсырмасын қарай отырып, қождың санын анықтаймыз. МЕСТ-қа сәйкес дайын металда күкірт құрамы шамадан тыс асып кетпеу үшін, метал құрамына ферробалқымамен енгізілетін күкірт санын қоса алғанда, күкірт санын алып тастау қажет.

Таблица 10 кесте

Тотығу кезеңінің аяғындағы металдың химиялық құрамы

Элемент	Шихталық материалдармен енгізілген, кг	Балқыту кезеңі және тотығу кезеңіндегі қышқылдану, кг	Тотығу кезеңінің аяғындағы қалғаны, кг	Құрамы, %
C Si Mn P S Cu Ni V Mo Fe	0,733 0,268 0,483 0,029 0,039 0,003 1,7 0,15 0,3 95,808	0,3908 0,268 0,266 0,014 - - - - - 0,30	0,335 - 0,217 0,015 0,039 0,03 1,7 0,15 - 92,994+1,406=94,288 ∑96,988	0,345 - 0,224 0,016 0,04 0,003 1,753 0,155 0,309 97,155 100

[S]г.м. = 0,010 % деп аламыз. Тотығу кезеңінің соңында метал құрамында 0,040 % күкірт болды (10 кесте). Сонымен, күкіртті төмендегідей алып тастау қажет

0,038 – 0,010 = 0,028 %

Бұл сан сәйкес келеді

(26)

Металл мен қож арасындағы күкірттің орналасу коэффициенті 15-40, ал ең жағымды жағдайда 60-қа жетеді. Өндірістік электр пештері үшін металл мен қож

(27)

Қождың құрамында күкірт болуы қажет

(28)

Осыдан қалыптасу кезеңіндегі қоқыстың саны Шв.п.

кг (29)

Қалыптасу кезеңінде металдан жеке-жеке түрде пеш арқылы ауамен өтетін темір мен марганец тотығады. Есепті жеңілдету үшін марганец тотығуын ескермейміз. Тәжірибелік мәліметтер негізіне сүйенсек, қалыптасу кезеңінде тотықпаған қож құрамында 5–7 % FeO болады. (FeO)в.п.= 6 % деп аламыз, яғни

(30)

Тәжірибелік мәліметтер бойынша қалыптасу кезеңінде қож қождық қоспадан жасалады (Gшл. см.), құрамында әктас, балқыту шпаты, шамот 5:1:1 қатынаста болады.

(31)

Қождық қоспаның құрамында келесілер болады.

Қалыптасу кезеңінің қож құрамын анықтау кезінде тек негізгі құраушы, енгізілген қож шығарушынын есепке аламыз.

Қалыптасу кезеңінде қож саны және шамалас құрамы туралы мәліметтер 11 кестеде келтірілген.

4.7. Тотықтырғыш және қоспалау санын анықтау

Қалыптасу кезеңінде балқыту кезінде феррохромды қож шығаратын енгізбе алдында тотыққан қож алғаннан кейін енгізеді. Металды тазарту әдісін лайықты түрде металды терең тотығуынан, металл айнасында орналасқан (Si, Al, AMC) күшті тотығудан бастау керек. Осыдан кейін қалыптастырушы қоқыс қойылады, ол ең басынан бастап көміртегі мен кремнийді қарқынды өңдейді.

11 кесте

Қалыптасу кезеңіндегі қождың құрамы мен саны

Барлық түсімдер	Мөлшері, кг	CaO	SiO2	FeO	MgO	CaF2	S	Al2O3	Σ
Әк	6,189	5,702	0,155		0,205			0,062
Шамот	1,240		1,215					0,781
Балқымалы шпат*	1,240		0,050			0,0124
Ауамен қышқылсыздануы	0,554			0,554
Десульфурация кезінде түзілуі							0,038
Барлығы		5,702	1,419	0,554	0,205	0,0124	0,038	0,843	8,773
Состав, %		64,99	16,18	0,554	0,205	0,012	0,038	9,61	100

*Тотықтырғыш пен қоспалаушының қажеттілігі келесі формула бойынша анықталады

(32)

мұнда Gфер.– қажетті ферробалқыма саны, кг;

[X]к.о.п. – тотығу кезеңінің соңындағы металдағы қоспалаушы элементтің құрамы, % (10 кесте);

[X]фер. – ферробалқыманы қоспалаушы элементтің құрамы, % (3 кесте);

η – көрсетілген ферробалқымадағы қоспалаушы элементтің игеру коэффициенті (4кесте).

Ұсынылған есепте шөгінді тотығуды СМн 20 маркалы силикомарганецпен жүргіземіз, диффузиялық тотығуды ФС75 маркалы феросилиция ұнтағы және кокс ұнтағы арқылы жүзеге асырамыз, ақырғы тотығу шығаруға 2-3 минут қалғанда металға штангамен берілетін алюминий арқылы жүзеге асырылады.

(32) формуланы пайдалана отырып, дайын металда алу есебімен силикмарганецтің қажетті санын анықтаймыз [Mn]г.м.= 0,60.

Gмет металдың салмағын шартты түрде 23 тотығу кезеңінің соңындағы металл салмағына тең деп аламыз (10 кесте). MnСМн= 70,0% (3 кесте), ηMn= 97,0 (4 кесте) деп аламыз.

(33)

Силикомарганец металға сонымен қатар, кремний енгізеді, тәжірибелік мәліметтерге сүйенсек, силикомарганец құрамындағы 30% кремний тотығуға, ал кремнийдің 70%-ы металды қоспалауға қолданылады, яғни ηSi= 70 %.

Силикомарганец санымен енгізіліп алынған металдағы кремнийдің құрамын анықтаймыз, SiCMn20 = 24 % деп аламыз (3 кесте):

(34)

Дайын металл есебінен храм металымен қоспалауға қажетті ФХ800 маркалы феррохром саны анықтаймыз [Cr]г.м.=1,0%. CrФХ800 = 70,0 % (3 кесте), ηСr = 98 % (4 кесте) деп аламыз.

(35)

Феррохром металға бірнеше кремний енгізіеді. [Si]ФХ 800 =1,8% деп аламыз, шартты түрде ηSi= 0,7 деп аламыз. Феррохромды отырғызу кезінде металдан алынған кремний құрамын анықтаймыз.

(36)

Сонымен, силикомарганец пен феррохром металға кремний енгізеді:

[ Si]=0,0093+0,0181=0,1114мет. Si .

Ұнтақ тәрізді ферросилиция шығынын дайын металдан алынған есеппен анықтаймыз [Si]г.м. 0,28%. Осыдан SiФС75= 75% деп аламыз (3 кесте), Si 50%, яғни 50% кремний мен ферросилиция тотығуға (диффузиялық) шығындалады, ал 50% кремний – металды қоспалауға шығындалады.

=0,436 кг (37)

Кокстың тәжірибелік мәліметтері бойынша қоқысты тотықтыруға 1 т металға 1-2 кг қажет. Кокс шығынын (gк) – 1,0 кг/т деп аламыз. Кокстын қажетті саны:

(38)

Қалыптасу кезеңіндегі қоқыстың тотығу нәтижесі 12 кестеде келтірілген.

12 кесте

Қождың кокспен және ферросилициймен тотығуы

Реакция	Тотығу шығыны, кг	Темірдің тотығуының қалыптасуы, кг	Тотығу кезінде металға ауысады және қоқыста қалады, кг
(FeO)+Ck=[Fe]+{CO} 2(FeO)+Siфс=2[Fe]+(SiO)2		ΣFeO=0,395	ΣFe=0,308

Ескерту.*СК – диффузиялық тотығу кезіндегі көміртегіні игеру коэффициенті; тәжірибелік мәліметтер бойынша *СК = 30 % деп аламыз; **КSi –диффузиялық тотығу кезіндегі кремнийдің ферросилицияны игеру коэффициенті, тәжірибелік мәліметтер бойынша * КSi = 30 % деп аламыз.

Қалыптасу кезеңіндегі қождың нақты құрамын 11-12 кестелерді қолдана отырып, анықтаймыз. Қалыптасу кезеңіндегі қоқыстың нақты құрамы 13 кестеде келтірілген.

13 кесте

Қалыптасу кезеңіндегі қождың құрамы

Бастапқы түсімі	CaO	SiO2	FeO	MgO	CaF2	S	Al2O3	Σ
Шамамен қождың құрамы (таблица 11)	5,702	1,419	0,554	0,205	0,012	0,038	0,843
Қождың қалыптасуы (таблица 12)			0,395
Пайда болған қож (таблица 12)		0,105
Барлығы, кг	5,702	0,874	0,949	0,16	0,012	0,038	0,843	9,273
Құрамы, %	61,49	16,44	10,24	0,21	0,13	0,41	9,09	100,0

Тәжірибелік мәліметтер бойынша шығуға 2-3 минут қалғанда металға 0,5-0,6 кг/т мөлшерінде алюминийді орташа көміртектік болат үшін және 0,7-0,8 кг/т аз көміртектік болат үшін енгізеді.

Біздің жағдайымызда алюминий шығынын (gAl) 0,6 кг/т деп аламыз

Тотықтырғыш және қоспалаушымен енгізілген негізгі элементтер саны 14 кестеде келтірілген.