3. Скрап-кендік процестің технологиясы

Болат өндірудің мартен әдісі кеңінен таралған, осы әдіспен ТМД елдерінде болаттың 80%-дайы өндіріледі. 1864 жылы француз инженерлері әкелі-балалы Пьер және Эмиль Мартендер өндірістің механикалық қалдықтары мен шойында қосып балқытып алу жолын ұсынады. Солардың құрметіне «Болат өндірудің мартен әдісі», «Мартен процесі», «Мартен пеші», «Мартен болаты» деген атаулар бар.

Бұл процеске қажет жоғары температураны жылуды регенерациялау (жанудан бөлінген заттардың қызуын пешке үрленетін ауа мен газды алдын ала жылытуға пайдалану) әдісімен алуды 1856 жылы неміс инженері Ф.Сименс ұсынған болатын.

Жалынды пештерде шойын мен болат сынықтарынан құйма болат өндіруді 1722 жылы Реомер ұсынды.

Отқа төзімді пеш қаламаларының құрамына сәйкес мартен процесі негіздік(пеш ұлтанының қаламалыры CaO,M2O т.б. тотықтардан жасалған) және қышқылдық (пеш ұлтаны SiO2) процесс деп екіге ажыратылады.

Шихта құрамына сәйкес мартен процесі негізінен екіге бөлінеді:

1. Скрап-рудалы поцесс. Шихта құрамы 55-75% сұйық шойыннан, қалғаны металл сынықтары мен темір рудасынан тұрады. Бұл әдіс домна пеші бар металлургиялық зауыттарды қолданылады.

2. Скрап-процесс. Мұнда шихта құрамына болат сынықтары және 25-45% қатты шойын жатады. Болат өндірудің бұл әдісі өзінде домна пеші жоқ, металл сынықтары мол, өндіріс шоғырланған жердегі зауыттарда қолданылады. Осы екі процесте де флюс ретінде әк тас – CaCO3(металл массасынан 8-12%) қолданылады.

Негізді мартен пешінде болат балқытатын скрап-рудалы процесс кеңінен қолданылады. Пешке алдымен темір рудасы мен әк тас салып қыздырып, болат скрап (металлургия өндірісінің қалдығы, ол қайта қорытылып іске жаратылады) қосып, сұйық шойын құяды. Балқу процесінде темір рудасы мен скрап шала тотықтарымен шойын қоспалары әрекеттесіп тотықтанады:

3Si + 2Fe2O3= 3SiO2 + 4Fe; 3Mn + Fe2O3= 3MnO + 2Fe

Негізді мартен пештерінде көміртегіліконструкциялық, аз және орташа легірленген (маргенецті, хромды) болаттар қорытылады.

Қышқылды мартен пештерінде балқытатын шихтының құрамында фосфор мен күкірт аз болуы қажет. Негізді пешке қарағанда қышқылды пеште балқыған болаттың құрамында сутегі мен оттегі аз болады. Сондықтан қышқыл болаттардың механикалық қаситтері жоғары болып, ірі двигательдердің иінді біліктерін, қуатты турбиналардың роторларын, шарикті мойынтіректер жасауға қолданылады.

4. Кентермиялық пештің құрылысы және жұмыс істеу принципі( 207 стр кызыл китап)

Сульфидті кен материалдарын балқытудың электртермиялық пеші, екі балқытылған қабаттан (шла және штейн) тұратын және шлакты балқымаға бөліктеп енгізілген қатты шихтасы тиелген жылулық ванна болып Пеште шихтаның балқытылуы, жылуға айналатын электртермия есебінен жүреді. Мұндай пештер кентермиялық (КТП) деп аталады.Балқытудың бұл әдісінің принципиалды ерекшелігі, балқыту агрегатының меншікті ауданына жылудың жоғары концентрациясының түсуі және жеткілікті жоғары температураларға тез қол жеткізу қабілеттігі. Шихта бетіндегі материалдың қыздырылуы іштен қыздырылумен алмасады, себебі, өңделетін материал, әдетте, қыздыру процесінде, электр кедергі денесі ретінде қатысады.

Электрпештерінде кесекті және күйдірілмеген шихта, шлакты балқыманың бетінде жүзіп жүреді. Жаңа шихта порциясын тиеген кезде, оның негізгі бөлігі балқымаға түседі, бұл, ылғалданған шихтаның қолдануын толығымен жоққа шығарады. Суық ылғал шихтаны балқымаға енгізу кезінде, оның айналасының барлық жағында шлак қабықшасы қата бастайды. Шихтаның қыздыруы артқан сайын, су булана бастайды және оның бу қысымы, жары лыс болғанша артады. Әсіресе, шихтаның бірқалыпсыз жылуы, айналып төңкерілуі кезінде өте қауіпті. Осы себептен, шихта,

4.4-сурет. Кентермиялық пеште балқыту

сұлбасы1 — шихта; 2 — кокс; 3 — электрод; 4 — шихта балқыту зонасы; 5 — шлакты балқымада жылуалмасу және масса алмасу; 6 — шлак; 7 — штейн

лектрбалқыту алдында, қатты кептіріледі. Кептіруді, тек бай концентраттарды балқыту кезінде қолдануға болады. Десульфиризациясы төмен, кедей концентраттарды электр пешінде балқыту кезінде, мыс бойынша кедей штейндер алынады. Оларды кейін конвертерде өңдегенде, конвертер жүктемесі мен конвер терлеу шығындары күрт ұлғаяды және де айналмалы, мысқа бай, конвертерлі шлактар шығуы мен оларды балқыту агрегаттарында өңдеу, соңғылардың да жүктемелерін арттырады.

Мыс өндірісінде штейнге балқыту кезінде, үш және алты элек тродты, номиналды қуаты 25—60 МВт болатын пештер қолданы лады. Пеш тікбұрышты болып келеді және темір бүркенішінде отқа төзімді кірпіштен қаланады. Балқыту электрпештерінің конструк-

циясы толығымен арнайы әдебиеттерде жазылған.

Алты электродты кентермиялық пешінің ұзындығы 22—23,5 м; ені — 6—6,6 м; табанасты ауданы 118—148 м2; үшэлектродты пеш ұзындығы 11—14,5 м; табанасты ауданы 48—65 м2.

Қазіргі кентермиялық пештері, өздігінен жанатын электрод тарды қолданады. Мұндай электродтар, брикеттелген (көміртекті) массасымен толтырылған, диаметрі 1100—1200 мм, жайма болаттарынан жасалған, қаңқадан тұрады. Электрод үздіксіз жұмыс істейді. Электродтардың ұзындығы қысқарған сайын (оныңжануына байланысты), оны төмен түсіріп тұрады, ал қаңқаны, жоғарыдан жаңа секцияны пісіру арқылы өсіріп, жаңа электрод массасымен толтырады. Төмен түсіру кезінде, электрод массасы монолитке айнала отырып, қыздырылады және піседі. Электрод массасы 15 т-ға жетеді, ұзындығы — 20 м. Алты электродты кентермиялық пешінің жалпы түрі 4.5-суретте көрсетілген.

БИЛЕТ №11