Oksigen konvertorlannda polad istehsalı.
Konvertorda
polad
istehsalının
əsasını
maye
çuqunun
qazvari
oksidləşdiricilərlə emalı təşkil edir. Çuqunun tərkibindəki
içqarışıqların ekzotermik reaksiyalarla oksidləşməsindən alınan
kimyəvi istilik və maye çuqunun fiziki istiliyi polad əritmə
prosesini tamamilə təmin edir.
Oksigen konvertorlannda yəni, maye təkrar emal
çuqunundan oksigen üfürməsi ilə polad əritmədə texniki təmiz
oksigen (99,5...99,8% 0
2
) su ilə soyudulan mis ucluqlu boru
(furma) ilə maye metala üfürülür.
Oksigen konvertorunun kohnə konstruksiyası formasına
görə əvvəlki Bessemer və Tomas konvertorlarına yaxındır.
Hörgünün yeyilməsini azaltmaq, oksigen üfürməni və metalın
həcmini
artırmaq
məqsədilə
müasir
konvertorlar
təkmilləşdirilmişdir. Konvertorun hörgüsü yalnız əsası
xarakterli dolomit və ya maqnezitdən düzəldilir.
Odadözümlü material sərfi 2,7-kq/ton həddində dəyişir.
Böyük tutumlu konvertorlara oksigen bir neçə, kiçiklərə isə bir
furma ilə üfürülür.
Bir sıra inkişaf etmiş ölkələrdə istehsal edilən poladın
ümumi həcminin 70 - 90%-i müasir oksigen-konvertor üsulu ilə
alınır və əritmə prosesi aşağıdakı kimi aparılır. Əksər
zavodlarda bu məqsədlə qətrandolomitli və ya xrommaqnezitli
materiallarla hörülmiş qapalı döşəməli konvertorlardan istifadə
edilir.
Əritmə prosesi boş konvertora istehsalat qırıntıları və
başqa metal tullantıiarını, bəzən də dəmir filizinin yüklənməsi
(maye çuqun kütləsinin 30%-i qədər qırıntı və ya dəmir filizi
əlavə etməklə) və mikserdən çalovlar ilə nəqledilən
(temperaturu 1320°C-dən yüksək) maye çuqunun tökülməsi ilə
başlayır. Konvertorun həcminin 1/5 hissəsi metalla doIduqdan
sonra fosforu əlaqələndirmək üçün sobaya əhəng daşı (flüs)
verilir.
Konvertora tökülmüş metalın səthindən 1200 - 2000 mm
aralı səviyyədə saxlanmaqla, su ilə soyudulan şaquli boruvari
furma ilə sobaya texniki oksigen üfürülür. Əritmə prosesi maye
çuqunun oksidləşməsi ilə başlayır və içqarışıqların azalması
hesabına polad almağa imkan yaranır. Artıq elementlerin
oksidləşməsi nəticəsində furmanın altında temperatur 2500°C-
dək yüksəlir; oksidləşmə və posa əmələgəlmə prosesləri
sürətlənir.
Oksigen metalı, əsasən də onun dəmir əsasını intensiv
oksidləşdirməyə başlayır. Ərintidə dəmirlə eyni zamanda digər
içqarışıqlar da paralel olaraq oksidləşidləşir, oksidləşmə
üfürülən oksigenlə yanaşı posanın tərkibinə keçmiş dəmir
oksidi ilə də baş verə bilər:
[Si]+O
2qaz
=(SiO
2
)+Q;
[Mn]+[FeO]=[Fe]+(MnO)+Q ;
2[P]+5(FeO)=5[Fe]+(P
2
O
5
)+Q;
2[C]+O
2qaz
=2CO+Q.
Reaksiya tənliklərində metalda olan kimyəvi elementlər
kvadrat mötərizələrdə, onların posada olması isə dairəvi
mötərizələrlə göstərilib. Oksigen üfürmfə davam etdikcə
göstərilən reaksiyalar eyni zamanda gedir və sonuncu reaksiya
həm də metalı qatışdırır.
Prosesin gedişi şəkil 4.3-də verilmiş diaqramda
göstərilmişdir.
15-16 dəqiqəlik üfürmədən sonra furma qaldırıhr,
konvertor meyllənir, analiz üçün metaldan nümunə götürülür və
posanın böyük hissəsi kənarlaşdırılır - bu iş 7-8 dəq müddətində
yerinə yetirilir; bu müddətdə ekspres-analizlə poladın əsas
parametrləri təyin edilir, sonra konvertor yeniden şaquli
vəziyyətinə qaytarılır, furma aşağı buraxılır və analizin
nəticələrindən, həmçinin poladın markasından asılı olaraq bir
neçə dəqiqə müddətində ikinci üfürmə apanlır.
Şək. 4.3. Oksigen konvertorunda aşqarlann yanma diaqramı
Oksidləşmə prosesi davam edir, posa əmələ gəlmə
sürətlənir və başqa fiziki-kimyəvi proseslər davam edir.
[Si0
2
] + 2CaO = 2CaO Si0
2
;
[P
2
0
5
] + 4CaO = 4CaO P
2
0
5
.
İkinci
üfürmənin
sonunda
kovertora
oksigen-
sizləşdiricilər verilir. Oksigen konveriorunda əritmənin gedişi
yüksək temperatur şəraitində aparılabildiyindən posanın
əsaslığını, yəni onun tərkibində əhəngin miqdarını artırmaq
imkanı yaranır; çuqun və poladın tərkibindəki kükürdün
çıxarılası aşağıdakı sxem üzrə gedir:
Fe
m
+[S] + (CaO) = [FeO] + (CaS).
Posada əhəng daşının miqdarı artırıldıqca, reaksiyanın
müvazinətliyi daha yüksək dərəcədə sağa yerini dəyişir.
Sonra furma yenidən qaldırılır, konvertor maili vəziyyətə
gətirilir, kimyəvi analiz üçün metal nümunə götürülür, batırılan
termocütlə metalın temperaturu ölçülür; maye polad yan
axardan tökmə çalovuna buraxılır (bu prosesdə maye poladın
səthi posa ilə örtülü qaldığından metalda azotun həll olmasının
qarşısı alınır); maye metalın buraxılmasında eyni zamanda
ferromanqan,
ferrosilisium
və
alüminium
verməklə
oksigensizləşmə, həmçinin tələb olunan legirləyici elementlərlə
legirləmə aparılır. Əritmənin son mərhələsində metal
axıdıldıqdan sonra 5-10 dəq müddətində qalmış posa
kənarlaşdınlır, hörgü nəzarətdən keçirilir və boşaldılma deşiyi
(axar) tutulur. Bütövlükdə texnoloji tsikl 50. . .60 dəq, oksigen
üfürmə müddəti isə - 18...30 dəq davam edir. Prosesin
məhsuldarlığı yüksəkdir və 400 ...500 ton/saat polad əridilr.
Konvertorda bir ton polad almaq üçün texniki oksigenin ümumi
sərfi 50...60 m həddindədir və bu göstərici nəzəri miqdardan
azacıq fərqlənir. Oksigen-konvertor sexlərində hər bir işləyənə
düşən polad buraxılışı martenlə polad istehsalındakına nisbətən
30...50% çoxdur.
Hazırda konvertorda əritmənin gedişini nizamlamağa və
ona nəzarət etməyə imkan verən prosesin modelləri və
alqoritmləri işlənib istehsala geiş tətbiq edilir.
Dostları ilə paylaş: |