Marten sobalarında polad istehsalı.
Marten sobalarında
bərk və ya maye çuqun, polad və çuqun qırıntıları, dəmir filizi,
dəmir yanığı, oksigen və flüsdən istifadə edilməklə istənilən
tərkibdə polad əridilmə imkanlarıı vardır. Şixtə tərkibinə görə
marten prosesi daha universal poladəritmə üsulu olmasına
baxmayaraq məhsuldarlığı, əmək sərfiyyatı və kapital
qoyuluşuna görə oksigen-konvertorunda polad əritmədən geri
qalır.
Marten sobalan təbii qaz, habelə mazut yandırmaqla
qızdınlır. Marten prosesi ilə polad əritmə işçi zonadan çıxan
yanar qazlann istiliyi hesabına verilən soyuq hava və qazvari
yanacağın qızmasını təmin edən -
regenerasiya sistemli
əksetdirici alovlu
sobada (şəkil 4.4) aparılır. Əsasən yüksək
keyfiyyətli polad əritmək üçün işlədilən marten sobaları
müxtəlif tutumlarda (10 - 500 - 900 ton) və məhsuldarlıqlı olur.
Şək. 4.4. Marten sobasının quruluş sxemi
Sobanin işçi (əritmə) boşluğu
1
yan tərəflərdən yükləmə
pəncərələri 2 olan qabaq divar, polad buraxıcı deşiyi olan arxa
divar və altdan döşəmə, üstdən isə tavan ilə formalaşır. Sobanın
hörgüsü əsası və turşu xarakterli ola bilər. Poladın əridilmə
gedişində posada əsası oksidlər üstünlük təşkil etdikdə proses
əsas,
turşu oksidlərinin üstünlü halında isə
turş marten prosesi
adlanır. Sobanın divarlan və doşəməsi uyğun olaraq əsasi və ya
turş materiallardan, tavanı isə odadözümlü xrom-maqnezit
kərpiçindən hörülür. Müasir 500-tonluq soba uzunluğu 16,4 m,
eni 5,9 m və dərinliyi 1 m-dən çox ölçüdə təknəyə (vannaya)
malikdir; uzunluq və en ölçülerinin hasili soba döşəməsinin
şərti sahesini göstərir. Yanar qaz (mazut) mərkezi yolluq, hava
isə iki kanal üzrə sobaya verilir Bu kanallar sobanın işçi
boşluğunda birleşerek qaz alovunu formalaşdırcı başlıqları
3
eməle getirir. Başlıqlar əritmə boşluğunu şaquli kanallarla
4,
posatutucular
5
və keçid kanalları 7 ilə regeneratorlarla 6
birləşdirir. Regenerator odadozumlü kərpiçdən qəfəsvari
hörgüsu olan hava (aşağı kalorili qaz yanacağı) qızdırıcı
kameradır. Regeneratorlar cüt və növbe ile işleyir. Bunlardan
biri (bir cütü) əritmə boşluğuna verilən soyuq havanı (qaz
yanacağını) 1000-1200°C -dək qızdırır, sonra yanma mehsulları
əks başlıqdan keçərək, posatutucuya düşür, regeneratorun
hörgüsünü qızdırır ve 500 600°C-dək soyuyaraq keçid kanalı
üzre köhnəldici-qazandan 9 və qaz təmizləyici qurğudan
10
keçərək tüstü borusi 11 ilə atmosfere çıxır. Birinci
regeneratorun hörgüsü lazımi həddə qədər soyuduqdan və
ikincinin qızmasından sonra keçid klapanları 8 vasitəsilə
qazların hərəkət istiqaməti dəyişdirilir. Sikl təkrarlanır.
Yanacağın yanmasından işçi boşluqda yaranan 1800...1900°C
temperaturlu alov metalın 1600...1650°C-dək qızmasını təmin
edir.
Sobaya yüklənilən şixtə materiallardan asılı olaraq marten
prosesləri skrap-proses və skrap-filiz prosesə ayrılır.
Maşınqayırma zavodlannda əritmə adətən bərk şixtə ilə aparılır;
polad əritmə üçün şixtənin əsasını polad
skrap
(qırıntıları),
25...45% domna təkrar emal çuqunu və az miqdarda dəmir filizi
təşkil edir. Belə əritmə
skrap-proses
adlandırılır. Domna sobası
olan metallurgiya zavodlarında marten sobasına maye çuqun
(60... 70 %), metallik tullantılar və qınntılar (30. ..40 %), dəmir
filizi və flüslər verilir; əritme isə sk- rap-filiz prosesi adlandırılır
Marten sobalannda polad əritmə aşağıdakı mərhələlərlə
aparılır: təknənin döşəməsinə baxış və onun cari təmiri, şixtənin
yükləməsi
və
onun
əridilməsi, «qaynama» prosesi,
oksigensizləşməsi və legirlənməsi.
Bərk şixtə sobaya yükləme maşınları ilə qabaq yan
divardakı işçi pəncərələrdən aparılır. Şixtənin yüklənmə
müddəti sobanın tutumundan, şixtənin xaraktərindən və sobanın
istilik gücündən asılı olaraq 1,5...3 saat həddində olur. Şixtənin
yüklənmə ve ərimə mərhələsində sobada dəmir ve fosfor
qismən, silisium və manqan isə bütovlukdə oksidləşir və ilkin
posa əmələ gəlir Göstərilən elementlər əvvəlcə soba qazlannın
ve fılizin, sonra isə posada həll olmuş dəmir oksidinin hesabına
oksidləşirlər. İlkin posa metalın əriməsi və oksidləşməsi
prosesındə yaranır ve tərkibi 10... 15 % FeO, 35. .45 % CaO ve
13...17 % MnO-dən ibarət olur. Posa əmələ gəldikdən sonra
maye metalın soba qazları ilə bir başa kontakt olmadığı şəraıtdə
aşqarlar posa qatı altında (onun tərkibınde hell olmuş dəmir ok-
sidi hesabına) oksidləşır. Posanın tərkibində dəmir oksidinin
miqdan artdıqda metalda da onun konsentrasiyası artır.
Metal təknəni oksıgenlə təmin etmək məqsədilə posaya
dəmir fılizi verilir. Metalda həll olmuş oksigen sılisıum,
manqan, fosfor və karbonu yuxarıda açıqlanmış reaksiyalar üzrə
yanır-oksidləşır. Bərk şixtənin ərimə prosesində dəmir oksidi və
əhəngin hesabına fosforun bir hissəsi posaya keçir. Fosforun
yenidən metala qayıtmasının qarşısını almaq məqsədilə
əritmənin qaynama mərhələsinin başlanmasına qədər təknədəki
ilkin posanın 40...50% kənarlaşdırılır.
İlkin posanı kənarlaşdırdıqdan sonra əsaslığı daha yüksək
olan flüs yaramaq üçün sobaya əhəng verilir. Çətin əriyən
əhəngin posaya keçməsini sürətləndirmək və metallik təknənin
temperaturunu yüksəltmək üçün sobanın istilik yükü (yanacağın
verilməsi) artırılır. 15. ..20 dəq sonra bir neçə dəfəyə dəmir filizi
verilir; bunun sayəsində posada dəmir oksidinin miqdarı artır və
metalın tərkibindəki karbonu oksidləşdirir:
C + FeO = Fe + CO
qaz
Əmələ gəlmiş karbon oksidi metalda qaynama təsəvvürü
yaratmaqla qabarcıqlar şəklində ayrılır və bununla təknədə
metalın qarışmasını, qeyri-metal birləşmələrin və həll olunmuş
qazların ayrılmasını, həmçinin maye teknenin dərinliyi üzrə
temperaturun bərabərləşməsini təmin edir. Bu zaman sonuncu
reaksiyalar istilik udulması ilə getdiyindən qaynamanı
sürətləndirmək üçün təknə əlavə istilik hesabına qızdırılmalıdır.
«Qaynama» mərhələsinin müddəti sobanın tutumundan ve
əridi-lən poladın markasından asılı olaraq 1,25... 2,5 saat və
daha çox hədlərdə dəyişə bilər.
Adətən sobaya dəmir filizi qaynama mərhələsinin birinci
yarısında verilir. Bu mərhələdə böyük həcmli müasir marten
sobalarında karbonun oksidləşmə sürəti saatda 0,3 ...0,4 %-ə
bərabərdir.
Qaynama mərhələsinin ikinci mərhələsi müddətində
təknəyə dəmir filizi verilmir. Met- al posada toplanmış dəmir
oksidi hesabına xırda qabarcıqiarla qaynayır. Bu müddətdə
karbonun yanma sürəti 0,15...0,25 %/saat həddində olur.
Qaynama mərhələsində posanın əsaslılıq dərəcəsi və
mayeaxıcılığı nəzar- ətdə saxlanılır.
Metalda karbonun miqdarı hazır poladın tərkibindəkindən
bir qədər az olduqda (bu metaldan nümunə götürməklə təyin
edilir), əritmənin sonuncu mərhələsi - kimyəvi tərkibin
tamamlanması və oksigensizləşmə mərhələləri başlanılır.
Bunun üçün sobaya öncə müəyyən miqdarda parça halında
12%-li ferromanqan, 10... 15 dəq-dən sonra isə 12... 16%-li
ferrosilisium verilir. Manqanın və silisiumun metalda həll
olmuş oksigenlə qarşılıqlı aktiv təsiri sayəsində metalda
oksigenin miqdrarı azalır və onun tərkibindəki karbonun
oksidləşməsi dayanır.
Metalın oksigendən azad olmasının xarici əlaməti posa
örtüyünün səthindən karbon oksidi qabarcıqlarının çıxmasının
dayanmasıdır.
Əsas proseslə əritmədə kükürdün maye metaldan qismən
kənarlaşması içün desulfurasiya reaksiyasının getməsidir:
[FeS] + (CaO) = (CaS) +[FeO].
Bu halda metaida kükürdsüzləşmə üçün temperatur
yüksəkdilməli və posanın əsaslıq dərəcəsi artırılmalıdır.
Əsas hörgülü (dolomit və yaxudda maqnezitdən) sobada
karbonlu poladlardan başqa, həm də legirlənmiş polad da
əritmək mümkündür. Legrləyici elementlər polada əritmənin
müxtəlif mərhələlərində verilir. Az yanan elementlər (nikel)
əritmənin əvvəlində, güclü oksidləşən elementlər (xrom) isə
əritmənin sonunda verilir. Legirli elementlərin yanması bir neçə
faizdən 40...60%-ə (titan) qədər ola bilir. Əritmə prosesi başa
çatdıqdan sonra sobanın arxa divarındakı döşəməsi
səviyyəsindəki axar deşiyi açılaraq və maye polad poladtökmə
çalovlarına, posa isə posa nəql- edici təknələrə buraxılır.
Dostları ilə paylaş: |