30. Металлургияда тас көмірлердің және оның өнімдерін әзірлеуді айту.
Қатты отынның табиғи түріне ағаш, торф, тас көмір, антрацит және жанғыш (тақта тас) сланец жатады. Ағаш отынның химиялық құрамы: 49,4-50,4% С; 5,9-6,1% Н2; 40,1-42,7% 02; 0,7-1,0% N2. Ағаш отынның қүрамында күкірт6 фосфор сияқгы зиянды қоспа жоқ, күлділігі аз болғандықтан, бұл отын бағалы металлургиялық отындар түріне жатады, бірақ ағашты металлургиялық отын ретінде пайдалану тиімсіз болғандықтан, қазіргі кезде отынның бүл түрі сирек қолданылады. Ағаш отын металлургиялық пештерде тамыздық ретінде, генератор газын алу үшін, кейде металдың ерекше бағалы түрлерін қорыту үшін пайдаланылады.
Көмірдің қоңыр көмір, тас көмір, антрацит сияқты түрлері металлургия өндірісінің негізгі отыны болып табылады.
Көмір - ерте заманда жер бетінде болған көп клеткалы өсімдіктердің қалдығы. Тас көмірдің күрамы оның кенінің географиялық орнына байланысты өзгеріп отырады. Оның орташа қүрамында 75-90% С, 2-6% Н2, 20-30% О2, 10-20% күл болады.
Көмір-дің барлық түрлерінің ішінде металлургия үшін қүндысы -
кокстелетін көмір. Өйткені металлургияда көмір кокс түрінде пайдаланылады. Кокс кокстелетін көмір 1000С°-1200°С температурада кокстеу пештерінде құрғақ айдау арқылы алынады. Кокстелетін көмір бөлшектері ұсақталып, 6-8% ылғалдандырылады. Осылайша дайындалған көмір арнаулы қондырғының көмегімен люк арқылы кокс пешіне салынады. Көмірді 1000 - 1200°С температураға дейін қыздырғанда, оның қүрамындағы ұшқьш заттар бөлініп шығады да, қуысталып кокске айналады. Үдеріс аяқталғаннан соң, есік арқылы температурасы жоғары кокс пештен бағыттаушы тор арқылы болат вагонға төгіліп, өшіргіш мұнарада судың жәрдемімен өшіріледі.
Кокстеу камерасы үзындығы 13-13,8 м, ені 0,4-0,45 м, биіктігі 3,9 - 4,5 м параллелопипед тәрізді етіп жасалып, екі жағынан қыздырылады. Осындай камералар жиынтығы кокс батареясын құрайды. Әрбір камераның өнімділігі тәулігіне 29 тоннаға дейін барады. Кокстың орташа қүрамы: 82-88% С, 2-6% ылғал, қуыстылығы 50%, жылу, шығарғыштық қабілеті 27,3-31,5 ккал
Жалпы өндірілген кокстың 25 мм-лік және одан ірі түйіршіктері 85% шамасында болады да, олар домна пештерінде қолданылады
31. Металлургиядағы шойынды балқытуға арналған өндіріс орындарын баяндау.
Өңделетін шойын домнада, ал құймалық шойынды құдықпештерде, жалынды, электр доғалы және индукциялы пештерде балқытады. Өзінің қарапайым конструкциясының арқасында құдықпештер кеңінен таралған (сур. 5.3).
Құдықпештің жұмыс істеу принципі төмендегідей: кезекті жөңдеуден өткен соң, пеш шахтасына фурма деңгейінен пеш диаметріне тең биіктікке дейін кокс толтырылады.
|
1 – коллоналар; 2 – тірек плитасы; 3 – жүктеу терезесі; 4 – шахта; 5 – үрлеу фурмасы; 6 – жинақтағыш; 7 – қож ағынөзегі; 8 – шойын ағынөзегі
|
Сурет – Құдықпеш сұлбасы
Содан кейін, металдық шикіқұрам (құймалық және қайта өңделетін шойын, өндіріс қалдықтары, болат сынықтары, ферроқорыт-палар және т.б.), кокс және қож түзуге қажет қождамалар тиеледі. Қождама ретінде әк қолданылады. Кокстың бірінші бөлігі тұтанып жанғаннан кейін фурмалардан ауаны үрлей бастайды. Балқыған металл жинақтағышта жиналып, периодты түрде шығарылып отырады. Металл балқыған сайын пешке жүйелі түрде шикіқұрам тиеліп отырады. Қазіргі заманғы құдықпештер 2,5-50,0 т/сағ. сұйық шойын өндіреді. Кокс шығынын азайту мақсатында, берілетін ауаны 350-550оС-ге дейін қыздырады.
32. Қара металлургияның негізгі шикізаттары мен өнімдерін атау.
33. Түсті металлургияның негізгі өнімдерін атау.
34. Металлургиядағы ферроқорытпаларды балқытуға арналған өндіріс орындарын баяндау.
35. Шихта құрамындағы бос жыныс, отын күлі мен зиянды қоспаларды қожға айналдыру мақсатымен домна пешінің шихтасына қосылатын заттарды атау.
36. Металлургиялық пештерге қолданылатын отын түрлерін сипаттау.
37. Металлургиялық пештерді ішінен шегендеу туралы түсінік беру.
Оттөзімді материалдарды металлургиялық пештер мен шөміштердің ішкі беттерін (футеровка) қаптау үшін қолданады. Оттөзімді материалдар жоғары температурада салмаққа, температураның күрт өзгерісіне, қож бен пеш газдарының химиялық әсеріне шыдауға қабілетті. Материалдың оттөзімділігі оның жұмсару температурасымен анықталады. Химиялық қасиеттеріне байланысты оттөзімді материалдар қышқылды, негізді, бейтарап болып үш топқа бөлінеді.
Кремнеземнің (SiO2) көп мөлшері бар материалдар қышқылды (династы, кварцты) деп аталады, мысалы, кварц құмы (95% SiO2), динас кірпіші (отқа төзімділігі 1690-1700oC). Құрамында негізді оксидтер (CaO, MgO) көп материалдар – негізді деп аталады (магнезитті кірпіш пен металлургиялық ұнтақ, отқа төзімділігі 2000oC-ден жоғары магнезитхромитті кірпіш). Ал құрамында Al2O3 және Cr2O3 көп мөлшерде болса – бейтарап (хроммагнезитті, жоғары глиноземді, шамоттық, мысалы, шамоттық кірпіште 50-60% SiO2 және 30-40% Al2O3 бар) деп аталады.
Жоғары температураларда пеш футеровкасы қождамамен және қожбен әрекетеседі. Егер негізді оттөзімді материалдармен қапталған пеште қышқылды қождама қолданса, онда қож бен футеровканың әрекеттесуі оның бұзылуына әкеледі. Сол сияқты қышқылды оттөзімді материалмен қапталған пеште негізді қождарды қолданған кезде де осындай жағдай орын алуы мүмкін. Сондықтан негізді футеровкалы пештерде негізді қож, ал қышқылды футеровкалы пеште – қышқылды қож пайдаланылады.
Көміртекті кірпіш пен блоктар 92%-ға дейін графит түріндегі көміртегіден тұрады және жоғары оттөзімділікке ие. Олардан домна пештерінің табандары, алюминий алуда қолданылатын электролиздік ванналар, ферроқорыту пештері, мыс қорытпаларын құятын тигельдер жасалынады.