Жалпы металлургия
жүктеу/скачать 2.35 Mb.
|
| Феррохром өндірісі
Болатты легірлеуде қолданылатын барлық элементтер ішінде хромда орын алады. Болатты хроммен легірлеуге ферроқорытпа өнеркəсібі феррохромның 17 түрлі маркасын шығарады. Бұл қорытпалар негізінен құрамында 0,01-ден 9% дейін өзгертіп отыратын көміртектің болуымен айырықшаланады. Көміртекті феррохром 4 түрлі марка өндіреді: ФХ650, ФХ800, ФХ850 мен ФХ900, сонымен бірге құрамында 65%-тен аса Сг жəне 6,5; 8; 8,5 жəне 9% кем емес көміртектен тұрады. Олардың құрамында 2% Si, 0,05% Р жəне 0,06% S бар. Шихталық материалдар. Көміртекті феррохром балқымасына хромды кендердің, негізінен Донск кен орны (Казахстан), сонымен бірге 30 - 58 % Сr2О3, қалғаны FeO, MgO, AI2О3, SiO2 пайдаланылады. Бай рудалардың тозуына байланысты, соңғы жылдары кедей кен орындарын (құрамында 30% Сr2О3) байытып жəне кейде агломераттау арқылы пайдалануда. Кен мен концентраттарға келесі талаптар қойылады: құрамы Сr2О3 47% кем емес; Сr2О3/FeO қатынасы 3,0% кем емес; бұл қатынас қорытпада хром құрамы 60% аса болуын қамтамасыз етеді; SiО2 7- 9% аспауы керек. Жоғары құрамды Сr2О3 жəне төмен құрамды SiО2 шлак көлемін төмендетуі мен хромның шлакпен жоғалуын, электроэнергия шығынын азайтады. Кейде 27-32% Сr2О3 тұратын немесе балқыманың қайтарма қалдықтарын қосу арқылы, шихтаға көміртексіз ортада феррохром өндірісінде шлак қосады. Қасиеті мен құрамы талапқа сай (27-32% SiО2) шлак алуға қажетті, сапалы флюс ретінде кварцитті қолданылады. Құрамы 0,5%-ке дейін S жəне 0,04%-ке дейін Р, өлшемі 10-25мм кокспен сорттап шығарылған сапалы тотықтырғыш ретінде қолданылады. Хромды кеннің құрамына темір оксидтері кіреді, олар қорытпада талапқа сай темір болуын қамтамасыз етеді. Қорытпа балқымасы. Көміртекті феррохром үздіксіз процеспен ашық жəне жабық пеште магнезитті футеровкамен қуаты 40 MB•А жəне 140-250В аса жұмыс күшімен балқытылады. Шихта құрамындағы хромды кенді, кокс пен кварцитті есептейді, олар тотығады жəне қорытпаға 92% хром мен 95% темір өткенде, шлак құрамы, %: %: SiО2 27-32, MgO 30-34, АI2О3 26-30, Сr2О3 <8 болуы керек. Мұндай шлак жоғары балқу температурасында (~16500С балқиды) қорытпаға керекті қызуды береді. Шихта құраушылар арасындағы пропорция шамамен: хромды кенде – 700кг, кокста 160-170кг, кварцитте 250кг дейін (кейде балқымадағы қайтарма қалдықтар 180кг дейін). Шлакта нашар балқитын, қиын тотығатын (магнохромит MgO• Сr2О3 тұратын, көміртекпен 15460С тотықсызданады) жəне баяу араласатын хромды кенді (немесе бір бөлігін) алады, бұл феррохром балқымасында «кенді қабатын» қалыптастыруды қамтамасыз етеді жəне де феррохромда түзілетін көміртегі мен кремний қалдығының тотығуына қажет. Шихтаны колошниктің үстіне теңдей етіп жүктейді. Балқу процессі ванна құрылысындағы белгілі биіктіктермен келесідей мінезделеді: бұл жерде қатты фазаның тотықсыздану процессі қатты шихта қабатында жүреді, бос жыныстың балқу зонасы жəне тотықсызданған металл мен шлактың сұйық қабаты төменде (электродтардың соңында) «кенді қабат», сұйық қорытпа қабаты. Электродтар астында газ жолдары жоқ.. Хромның тотықсыздануы келесідей реакциялармен өтеді: 1/3 Сr2О3 + С = 2/3Сr + СО - 270100Дж; 1/3 Сr2О3 + 9/7С = 2/21Сr7С3 + СО - 250200Дж. Бірінші реакцияда тотықсызданудың басталу температурасы 1240°С тең, ал екіншіде 1130°С; осы температуралар мен жылу эффектілерін салыстырсақ карбидті хромның Сr7С3 тотықсызданып түзілуі термодинамикалық жеңіл өтетіндігін көрсетеді. Рудада темір оксидтерін көміртекпен жеңіл тотықсыздандыру арқылы темір түзіледі, бұл процесс хромның тотықсыздануын тездетеді; карбидті хромда ере отырып, соңғысының тотықсыздануын жеңілдетеді. Негізгі қатты фазада тотықсыздану процесі 1100-1200оС, жылдамдықтың ыстық зоналарда көбеюмен өтеді. Хромның негізгі бөлігі 1400-1600оС тотықсызданған болады, бұл температурада кремнийдің тотықсыздануы жүреді. Хром карбидінің түзілуіне байланысты қалыптасатын қорытпада 8-12% дейін С болады. Феррохром түзетін тотықсызданған металдың балқуы ~1550оС температурада болады, тамшылардың төменге ағу арқылы сұйық шлак түзуші тотықсызданбаған оксидтері 1650оС температурада балқи бастайды. Хромды кеннің арқасында шлактың баяу балқуы, қиын тотықсыздануы жəне нашар араласуы арқасында, шлактың бөліну шекарасында – сұйық феррохром «кенді қабат» - шлакты балқымада көптеген кен кесектерінің тығыз қабаты қалыптасады. «Кенді қабат» арқылы балқыма тамшысының өту уақытында, қорытпада көміртегі мен кремнийдің жартылай қышқылдануы, кен оксидтеріне оттекпен əсер ету есебінен (мысалы, Сr7С3+Сr2О3=9Сr+3СО) кенді қабаттан бірмезетте хромды тотықсыздандыру жүргізіледі. Қорытпа нəтижесінде көміртек пен кремний төмендейді (мысалы, қорытпада ФХ650 6,5% кем С жəне 2% Si алынады). Кендегі күкірттің негізгі бөлігі балқымаға өтеді, оның бір бөлігі газға айналып кетеді. Рудадағы фосфор тотықсызданып қорытпаға өтеді, кокстегі күкірттің негізгі бөлігі балқымаға өтеді, оның бір бөлігі ұшып кетеді. Шлак мөлшері 0,8 - 1,3т/т шлакқа тең. Жоғары көміртекті феррохром өндірісінің технологиялық сызбасы Қорытпа мен шлакты футеровкалы ковшпен немесе шлакты гарнисажды болат ковшпен бір леткадан бір мезетте бір сменада 3-4 рет жібереді, ковштағы шлак қалдығы шойын шлаковкаға ағады. Қорытпаны шойын изложницаларға (ұсақтауға жайлы болу үшін кесектің қалыңдығы 200мм кем болмауы керек,) немесе конвейер типті төккіш машинадағы чушкиге құяды 1т көміртекті феррохром балқығанда материалдар мен электрэнергия шығыны: хромды кен (50% Сr2О3) 1900, хромды шлак (30% Сr2О3)10, коксик 450, кварцит 40кг, электроэнергия. жүктеу/скачать 2.35 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|