Mavzu:Po’latlarni eritish
Reja:
Po’lat xaqida tushuncha
Uning olish texnalogiyasi
Eritishda foydalaniladigan kimyoviy moddalar
Poʻlat — temirning uglerod (2%) va boshqa elementlar bilan qotishmasi. Odatdagi texnik poʻlatning tarkibi — 0,05—1,5% uglerod, 0,4% gacha kremniy, 0,1 — 1% marganets, 0,08% gacha oltingugurt, 0,1% gacha fosfor va 96,92—99,27% temirdan iborat. Sanoatda ishlab chiqariladigan poʻlatlar tarkibida doimiy qoʻshilmalar: kremniy Si, marganets Mp, oltingugurt S va fosfor R boʻladi. Poʻlatning choʻyandan farqi shuki, choʻyan tarkibida uglerod 2% dan ortiq, doimiy qoʻshilmalar ham koʻproq boʻladi. Poʻlat toblanganda uning fizik-mexanik xossalari keskin oʻzgaradi, qattiqligi va mustahkamligi ortadi, bolgʻalanuvchan boʻlib qoladi (qarang Poʻlatni toblash). Kimyoviy tarkibidagi uglerod va legirlovchi elementlar miqdo-riga qarab, poʻlat uglerodli va legirlangan xillarga boʻlinadi. Uglerodli poʻlatga (tarkibida ugleroddan tashqari 0,7% gacha marganets, 0,37% gacha kremniy, 0,04% gacha oltingugurt va 0,035% gacha fosfor boʻladi) qurilish va mashinasozlik poʻlati; asbobsozlik poʻlati kiradi. [[Legirlangan poʻlat jumlasiga kam (legirlovchi elementlar 2,5% gacha), oʻrtacha (legirlovchi elementlar 2,5—10% gacha), yuqori legirlangan (legirlovchi elementlar 10% dan ortiq) poʻlatlar kiradi (qarang [[Legirlangan poʻlat). Ishlatilishiga qarab, qurilish (prokat) va mashinasozlik (konstruksion), asbobsozlik, alohida xossali xillarga boʻlinadi. Alohida xossali poʻlat zanglamaydigan va kislota-bardosh, issiqbardosh, yeyilish va yemirilishga chidamli, magnit xususiyatli va boshqa sifatlarga ega boʻladi.
Poʻlat suyuq, plastik va qagtiq holatda ishlab chiqarilishi mumkin, lekin asosan, suyuq holatda ishlab chiqariladi. Suyuq poʻlat konverter, marten pechi, elektr pechi, tigel va boshqa pechlarda oli-nadi. Plastik poʻlat pudlinglab olinadi (qarang Pudlinglash). Qattiq holatdagi poʻlat temir rudasini baraban shaklidagi pechlarda qaytarib yoki elektroliz qilib olinadi.
Xom ashyo sifatida domna choʻyani va temir-tersaklar ishlatiladi. Ular pechda qizdiriladi. Kimyoviy reaksiya natijasida choʻyan va temir-tersaklar tarkibidagi S, Si, Mp, R va S oksidla-nib temirning kaytarilishi natija-sida poʻlat hosil boʻladi. Lozim boʻlsa (mas, legirlangan poʻlat olishda), poʻlat tarki-biga zarur kimyoviy elementlar qoʻshiladi. Fosfor va oltingugurt poʻlatning xossalariga salbiy taʼsir etgani sa-babli poʻlat ulardan tozalanadi (rafina-siyalanadi). Bunda asos harakterli flyusdan foydalaniladi.
Poʻlatni qaytarish, yaʼni uning tarkibidagi kislorod miqdorini kamaytirish uchun suyuq poʻlatga qaytaruvchilar (tarkibida Mp, Si, Al, Ca boʻlgan qotishmalar) qoʻshiladi. Ular temir ok-sidi tarkibidagi kislorod bilan birikib, uni tozalaydi. Qaytarish diffuziya yordamida ham bajarilishi mumkin. Bu usulda kukun holida maydalanib tosh-qol (shlak) ustiga solingan qaytaruvchilar toshqolda erib, tarkibidagi te-mirni qaytaradi. Bu esa, taqsimlanish qonuniga binoan, poʻlat tarkibidagi temirning ham qaytarilishiga sabab boʻladi. Poʻlat ishlab chiqarish tayyor ggoʻlatni kovshlar yordamida maxsus metall qoliplarga kuyish bilan yakunlanadi.
Dunyo miqyosida poʻlat ishlab chiqarish barcha metallar umumiy miqdorining 20—25 foizini tashkil etadi. Poʻlat qurilish, mashinasozlik, asbobsozlik va boshqa sohalarda qoʻllaniladigan asosiy material hisoblanadi.[1]
Poʻlat ishlab chiqarish
Poʻlat (pols. stal, nem. Stahl) — temir va uglerod (va boshqa unsurlar) deformatsiyalanuvchan (bolgʻalanuvchan) qotishmasi, tarkibidagi uglerod miqdori 2,14 % dan oshmaydi va 0,02 % dan kam emas. Uglerod temir qotishmalarida mustahkamlik va qattiqlik xususiyatlarini oshirib, plastiklik va yopishqoqlik xususiyatlarini pasaytiradi. Poʻlat — mashinasozlik, transport, qurilish va boshqa koʻp sohalarda muhim material hisoblanadi. Asboblozlik poʻlatlari oʻzining oson kesiluvchanligi bilan ajralib turad.U yoki boshqa usul bilan po‘lat olish o'zining tarkibi va xossalariga asosan turlichadir. Po'latning yagona dunyoviy sistem asi y o ‘q. M DHda p o ‘lat klassifikatsiyasi va uning tarkibi, sifatiga qo‘yiladigan talablar o ‘sha davlatning standart va texnik sharoitlariga asoslanadi. Ular quyidagi alom atlarga binoan tasniflanadi. 1. lshlatilish maqsadi bo'yicha. Ushbu alom atga asosan p o ia tn i quyidagi guruhlarga ajratish mum kin: yonish va qozonxona, tem iryo‘l transporti usuli (temiryoMlar, te m iiy o i g ‘ildiraklarini bandaji uchun va boshqalar), konstruksion (bino qurilishi uchun, metall konstruksiyalari ishlab chiqarish uchun, k o ‘prik, m ashina va boshqalar), zoldrli podshipnik. instrum ental (turli asboblar tayyorlash uchun, keskichlar va h.k.), ressor prujinali, transform atorli, zanglam aydigan, qurol, trabina va h.k.lar uchun. Po‘lat m arkasining boshida turuvchi R harfl tez kesuvchi po‘lat ekanini anglatadi. U1X6, LUX 15 - keng podshipnikli, E - elektrotexnik, U7. У8, У 13 - uglerodli instrum ental p o ia t (0,7% uglerod va h.k.). U7A, U 8A -Y uqori sifatli uglerodli instrum ental p o 'lat ekanini ko'rsatadi. 2. Sifat bo'yicha. P o'lat odatda quyidagi guruhlarga bo'linadi: oddiy sifatli, sifatli va yuqori sifatli. Ushbu guruhlardagi farq ularning tarkibidagi zararli qo‘shim chalarga bog‘liq (birinchi o'rinda oltingugurt va fosforga bog'liq), hamda m etalhnas qo'shim chalarning asosiy shartlariga binoan tarkibiga qarab. M asalan, oddiy sifatli p o ‘lat tarkibidagi oltingugurt va fosfor 0,055 - 0,060% gacha b o iish i mumkin, sifatli po‘latda - 0,040 - 0,045% dan oshmasligi kerak, yuqori sifatli poMatda esa 0.020-0,030% dan oshmasligi kerak. 3. Kimyoviy tarkib bo'yicha. P o ia t uglerodli (shu bilan birga past uglerodli, o ila c h a uglerodli, yuqori uglerodli), past ligerlangan, o'rtacha ligerlangan va yuqori ligerlangan (shu bilan bir qatorda xromli, m arganetsli va h.k.). M DH davlatlarida po‘latlarni kim yoviy tarkibini belgilashning quyidagi yagona shartli belgilari o‘rnatilgan.
P o‘lat eritish pechlarida eritish uchun m etallashgan m ateriallar olish O xirgi yiilarda bu yo‘nalish sanoat m asshtablariga keng tadbiq qilingan va “tem im i to 'g ‘ridan to 'g 'ri olishning” asosini aniqlab beradi. U ning m etallurgiyadagi oinm abobligi to ‘rtta omil bilan bog‘liq. 19 2.2.1. K okslangan ko‘m irning dunyo b o ‘yicha zaxirasining keskin kam ayishi. B a’zi xududlarda um um an kokslangan k o ‘m ir konlari y o ‘qligi, hattoki b a’zi bir ana shu yoqilg’ining vetarlicha zaxirasiga ega m am lakatlarda zaxiralam ing kam ayib borayotgariligi havotirli vaziyatlarni keltirib chiqarm oqda. D om na jarayonida eritishda koksni to'liq boshqa yoqilg‘i bilan alishtirishning imkoni vo'qligi uchun dom nasiz metal olish judayam aktual. Yangi sxem a b o ‘yicha metall olishni to iiq ravishda kokssiz am alga oshirish m umkin. 2.2.2. PoMat sifatiga q o‘viladigan talablarning oshishi. Sanoat tajribalari shuni ko‘rsatadiki, m etallashgan m ateriallardan (skrap bilan birga) foydalanib eritilgan p o ia t bir qancha yaxshi xususiyatlarga ega b o iad i. A sosiy sababi shundaki. metallashgan m ateriallam ing lom lardan farqi shundaki, ular tarkibida zararli qo‘shim chalar, rangli m etallar y o ‘q. Q o‘shim cha qilish kerakki, m etallashgan m ateriallar tarkibida gazlar va m etallm as qo'shim chalar y o‘q. 2.2.3. R ivojlanayotgan davlatlar m etallurgiya sohasida kam quvvatli rcntabelli zavodlar qurish ehtiyojining paydo b o iish i natijasida yetarli darajada ishlab chiqarish progirammasini va m axsulotlar assortim entini o ‘zgartirish imkoni m avjud b o iad i. M etallurgik ishlab chiqarishning yangi sxem asi, iqtisodiy tejam kor, i/ch quvvati 0,1-1,0 mln.t. “m ini-zavod”lar yaratish m uom m osini hal etadi. 2.2.4. Ekologik jixatdan afzalliklari. A n’anaviy sxem adan farqli ravishda atrof m uhit uchun xavfsizlik mutloq kafolatlanadi. P o ia t eritish pechlarida m etallashgan m ateriallam ing m etallashganlik darajasi 80 % dan kam b o im aslig i kerak, y a’ni tiklanish 20 darajasi ancha yuqori. Bunda m etallashtirish sam aradorligi tiklash usuli va q o ‘llanilayotgan agregatga kuchli bog‘liq bo‘ladi. X ozirgi vaqtga qadar sanoat m aqyosidagi keng tadqiqotlar uch xil tipdagi agregatlarda olib borilgan: a) uzliksiz va davriy ravishda ishlovchi shaxtali dastgoxlar; b) qaynar qatlam da ishlovchi apparatlar; v) truba aylanmali pechlar va kom binatsiyalangan konveyerli m ashina va truba aylanmali pech turidagi dastgohlar. Birinchi usulda tiklovchi sifatida gaz yoki qattiq yoqilg'ining gazifikatsiya m axsulotlaridan foydaianiladi. Keyingi usullar uchun qattiq va gaz turidagi tiklovchilardan birgalikda foydalaniladi. Hozirgi paytda truba aylanm ali pechlardan foydalanish ancha kam aygan. M etallashgan m ateriallarning asosiy m iqdori shaxtali pechlarda ishlab chiqarilm oqda. Jarayonning um um iy qonuniyatlari quydagicha: 1. Tiklanish qattiq fazali xududlarda o'tadi. Jarayonning suyuq m axsulotlari m avjud emas. Binobarin, bo‘sh tog' jm slari m etalldan oxirigacha ajralm asdan p o ia t eritish agregatlariga yuboriladi. P o ia t eritish jarayonining iqtisodiy sharoitlaridan kelib chiqqan xolida (shlakning m inim al m iqdori), dastlabki, tem ir tarkibli xom ashyo tarkibidagi m iqdoriga qattiq talablar q o ‘yiladi, uning miqdori m etallashgan m axsulotlar tarkibida 5 % dan oshm asligi kerak. Binobarin, dastlabki oksidlangan m ateriallar tarkibida 3 % dan kam b o lish i kerak. Aniqlash m um kinki, dastlabki tem ir (m asalan m anetitli) tarkibli boyitm a tarkibida, tem irning miqdori (100-3) 0,724=70% dan kam b o lm aslig i kerak, bu yerda 0,724-m annetit tarkibidagi Fe ning m iqdori 168:232. Shu kabi, birinchi sharoit bilan m uxokam a qilinayotgan jarayonni am alga oshirishda yengil boyitiluvchi, 69-70% tem ir tarkibli boyitm a olish im konini beruvchi m ateriallar talab etiladi. 2. Qattiq faza xududlarida tiklanish jarayonida zararli elementlarning (P,S,Ar,Cu i dr.) yo‘qolishi am aliyotda sodir bolm aydi. Elektropechlarda energiyaning yuqori sarfisiz sifatli po'lat olish uchun dastlabki m aterialda bu elem entlarning tarkibi kam b o lish i talab qilinadi. Shuning uchun ikkinchi sharoit bilan m etallashgan m ateriallar olishda, dastlabki tem ir tarkibli boyitma tarkibida zararli elem entlarning m iqdori 0,01-0,02.% dan oshmaydi. 21 3. Shaxtali pechlarda tem ir tarkibli rudalarning tiklanish m axsuloti (tiklanish uchun xom ashyo sifatida asosan okatishlar ishlatiladi) tashqi ko‘rinishidan kelib chiqib, kovak tem ir (губчатое железо) deb nom lanadi. Endi tiklanayotgan m etallik tem ir shiddat bilan kuyib, kanglom erat xosil qilishi mum kin, bu esa shaxtali pechlar ish jarayoniga salbiy ta’sir ko‘rsatadi. M odom iki m etalining intensiv kuyishi yuqori haroratlarda ortib boradi, shuning uchun jarayonning maksimal harorati 750-900°C dan oshm asligi kerak. A gar jarayonning harorati past b o ‘lsa, unda tiklanish tezligi pasayadi va jarayonning texnik iqtisodiy k o ‘rsatgichlari yom onlashadi. 4. Shaxtali pechlarda tiklovchi gazning berilishi qavatlarga yon tom onidan beriladi. Pechning ko‘ndalang kesimi o ‘ichami qancha katta bo‘lsa, qavat b o ‘ylab gazning baravar tarqalishi va qavatga tiklovchi issiqlikni berish qiyinlasliadi. M a’lum kesim larda buning um um an iloji bo'lm ay qoladi. Shuning uchun shaxtali pechlarning ishlab chiqarish quvvati 400-600 ming. t/yil. bilan chegaralanadi. 5. Yangi tiklarigan kovak tem irning oksidlanishga m oyilligi yuqori bo‘ladi, tiklash harorati qancha past b o ‘lsa, bu xususiyat shuncha oshib boraveradi. Shuning uchun m etallashgan okatishlarni ishlab chiqarishda oksidlanuvchanlik va o ‘z-o'zidan alangalanishni oldini olish uchun m axsus choralar ko‘riladi.
Shunday qilib, metallashgan materiallardan poMat olish jarayoni, faqatgina m a’lum sharoitlardagina amalga oshadi:
- yengil boyitiluvchi va zararli qo ‘shim chalari bo‘lmagan temir tarkibli materiallarning mavjudligida;
- arzon tiklovchi gaz manbalari mavjudligida;
- arzon energiya;
- mini-zavodlar qurish imkoni m avjudligida.
Bu sharoitlar ham m a xududlarga ham mos kelaverm aydi. Shubxasiz bu jarayon sifatli p o ‘lat ishlab chiqarishda iqtisodiy samarali hisoblanadi. Hozirgi kungacha ko'plab polimetall tarkibli rudalardan oxirigacha foydalanilm ayabdi, yoki ulardan faqat qaysidir birgitla elem ent ajratib olinm oqda. M ana shunday rudalar uchun chiqindisiz texnologiyalar judayam muhim. Shu turdagi rudalarni sam arali qayta ishlashning ratsional y o ila rid an biri tem ir oksidlarini metallashtirish 22 va undan so‘:ng qolgan tashkil etuvchilarini ajratib olish xisoblanadi. Bunday turdagi rudalarni metallashtirish uchun qattiq tiklovchilardan foydalaniladi, tem irni boshqa kom ponentlardan aniqlovchi omil bolib, harorat xizmat qiladi. Bunda harorat shunday tanlanadiki, faqat temir oksidlarigina metall xoligacha tiklanadi, qolgan elem entlar esa oksid formada qoladi.
Xulosa: Men bu mavzu orqali shuni xulosa qilib aytishim mumkunki Metallurgiya va mashinasozlik sanoatining turli tarmoqlarida metallarni bosim bilan ishlash usullari borgan sari keng tarqalmoqda. Bu usullarda plastik zagotovkalarning katta tezlikda, serunum ishlanishi oqibatida sifatli mahsulotlar ishlab chiqarilmoqda. Prokatlash. Bu usulda yirik quyma zagotovkalarni prokatlash mashina (stan)larning qarama qarshi yoki bir tomonga aylanuvchi juvalari oralig’idan ezib o‟tkazib ishlashga prokatlash deyiladi. Bunda zagotovka hajmi o‟zgarmasada, shakli va o‟lchamlari o‟zgaradi. Prokatlashning quyidagi turlari mavjud. Metallarni bosim ostida ishlash mohiyati shundan iboratki, plastik metal va qotishmalar tashqi kuch yoki bosim ta‟sirida tashqi shaklini o„zgartiradi va ta’sir to’xtatilgandan so’ng shu shaklini saqlab qoladi, ya’ni plastik deformatsiyalanadi. Shunga ko’ra mo’rt metallar (cho’yan, bronza)ni bosim ostida ishlab bo’lmaydi.Metallarni bosim ostida ishlash ko’p vaqtlardan buyon ma‟lum bo’lsada, bu usul eng progressiv hisoblanadi. Chunki metalni chiqindiga chiqarish kam miqdorda, ish unumi katta va olingan mahsulot yuqori bo’ladi. Chunki bosim ostida ishlash natijasida metalni fizik-mexanik xossalari yaxshilanishini bilib oldim. Xom ashyo sifatida domna choʻyani va temir-tersaklar ishlatiladi. Ular pechda qizdiriladi. Kimyoviy reaksiya natijasida choʻyan va temir-tersaklar tarkibidagi S, Si, Mp, R va S oksidla-nib temirning kaytarilishi natija-sida poʻlat hosil boʻladi. Lozim boʻlsa (mas, legirlangan poʻlat olishda), poʻlat tarki-biga zarur kimyoviy elementlar qoʻshiladi. Fosfor va oltingugurt poʻlatning xossalariga salbiy taʼsir etgani sa-babli poʻlat ulardan tozalanadi (rafina-siyalanadi). Bunda asos harakterli flyusdan foydalanilishini bilib oldim.
Foydalanilgan adabiyotlar:
1. Corby G. Anderson, Robert C. Dunne, John L. Uhrie Mineral Processing and Extractive Metallurgy Society for Mining, Metallurgy, and Exploration (February 18, 2014)
2. Sachdeva, R.C. Fundamentals o f Engineering Heat and Mass Transfer (SI Units) F1MR Institute o f Technology & Management, Delhi 4 th edition, 2014
3. Бигеев A.M., Бигеев B.A. Металлургия стали. Теория и технология плавки стали. Магнитогорск: МГТУ , 2000. 544 с.
4. Юсфин Ю.С., Пашков Н.Ф. Металлургия железа: учебник для вузов - М.: ИКЦ «Академ книга», 2007 - 464 с.
5. Леонтьев Л.И. и др. Сырьевая и топливная база черной металлургии: учебник для вузов. - М.: ИКЦ «Академ книга», 2 0 0 7 -3 0 4 с.
6. Явойский В.И., Теория процессов производства стали. М.: Металлургия 2001,124 с.
7. Юсупходжаев А.А., Балгабаева Г.Т.«Прямое получение железа из руд»Т.: ТГТУ., 2004 г. 60 с.
8.Юсфин Ю.С. « Георея металлизации железорудного сырья» М.: Металлургия. 1999 г. 256 с. 11. Development o f technique o f definition o f fective extent of metallization poor iron ore raw materials in the context o f local conditions Aribjanova D.E., Yusupkhodjaev A.A.
|
