Бастапқы материалдардың жұмсалу мөлшері. Өндірілетін шойын бірлігіне қажетті бастапкы заттар мөлшері тек қана оның сапасына емес, сонымен бірге металлургиялық өндірістің техникалық даму деңгейіне де байланысты, яғни өндірістің жетілдірілуі неғұрлым жоғары келген сайын оған жұмсалатын материалдардың мөлшері де соғұрлым аз болады. Орташа есеппен 1 т. шойын алу үшін 1,7-1,8 т. руда жұмсалады, бірақ ондағы темірдің мөлшері 50%-дан төмен болған жағдайда оның мөлшері 2 т. дейін өсуі мүмкін. Руданың сапасына қарай флюстың мөлшері де әртүрлі болып, орташа мөлшері 1 т. дейін жетеді (темірдің мөлшері төмен болып, қышқылды бос жыныстар болу жағдайында).
Жоғарыда көрсетілгендей, шойын өндірісі материалды көп қажет ететіндігімен ерекшеленеді, яғни 1 т. шойын алуға 3-4 т. астам бастапқы материалдар (руда, отын және флюстер) жұмсалады. Осы материалдар, өндірілетін шойынның өзіндік құнының 85-90%-ын құраса, оның 50%-ын отын, 30%-ен астамын темір рудасы құрайды.
Сондықтан шикізат пен отынның жұмсалу мөлшерін төмендету, өнімнің өзіндік құнын төмендеудің негізгі жолы деп есептеледі. Бастапқы материалдың өзіндік шығынының шаруашылық маңызынан бөлек оның кәсіпорындарды орналастыруға тигізетін тікелей әсері бар. Мысалы, руданың шығынынан отын шығыны артып кеткен жағдайда металлургия кәсіпорындары отын көзіне жақындатып, ал керісінше жағдайда бұл кәсіпорындар шикізат көзіне жақындатып орналастырылады.
Шикізат факторы, әсіресе соңғы кезде, рудасы кедей кен орындарын игеру технологиясын жетілдірумен байланысты жаңа маңызға ие болуда.
Әсіресе, кен байыту жұмыстарының жетілдірілуі бұл рудаларды кез келген қашықтыққа тасымалдауға мүмкіндік беріп, оның географиясын кеңейтуде.
Құрыштаушы элементтер. Жоғарыда аталған бастапқы материалдардан бөлек қара металлургия үшін марганец және хром рудаларының маңызы жоғары болады, себебі осы екі элемент темірдің негізгі қоспа элементтері болып табылады (сондықтан марганец пен хром қара металдарға жатқызылады). Осы екі элементтің өндірілуі және олардың өнделуі темір рудасы металлургиясымен тығыз байланысты. Марганец пен хром және құрыштаушы элементтер деп аталатын ванадий, молибден, никель, вольфрам, титан, т.б. элементтер жоғары сапалы болат пен шойын алу өндірісінде зор маңызға ие. Осы элементтердің аздаған мөлшерін қосу арқылы болатқа арнаулы қасиеттер: беріктік, иілгіштік, созылғыштық, т.б. беруге болады.
Су. Металлургиялық зауыттар орасан зор көлемде су тұтынады, оның басты жұмсалатын жері әртүрлі агрегаттар мен механизмдерді, пештерді суыту, газ тазалау т.б. болып табылады. Сондықтан металлургиялық зауыттың құрылысын жобалау кезінде ірі су көздерінің болуы міндетті түрде ескеріледі. Темір рудасы, отын және флюстердің тиімді үйлесу жағдайының өзінде ірі су көзінің болмауы - бұл жерде зауыт құрылысын салуға үлкен кедергі болады.
Отқа төзімді материалдар. Металлургия өндірісінде отқа төзімді материалдар ерекше орын алады. Осы материалдар балқыту және қыздыру пештерінің, ожаулар мен басқа да жоғары температура жағдайында қолданылатын құрал-жабдықтарды қаптауға арналған. Отқа төзімді материалдар жоғары температураның әсеріне төтеп бере алатын қасиеті арқасында осы құрал-жабдықтардың пайдалану мерзімін ұзартады. Олардың ішіндегі ең көп тарағандары - шамот пен динас. Шамот -отқа төзімді саз балшықтан, магнезиттен немесе доломиттен жасалып негіздік қаптауыш (футеровка) ретінде, ал динас-кварцит пен құмдауыттан яғни 95%-дық кремний тотығынан тұратын қышқыл текті қаптауыш ретінде қолданылады.
Бұл екеуі де 1750° қызуға төтеп бере алады, сонымен бірге кей жағдайларда 2500°-ка төзімді осындай қаптауыштар жасалынады.
Отқа төзімді материалдар белгілі уақыт аралығында толық немесе жартылай ауыстырылып отыратын болатындықтан, олардың жұмсалу мөлшері де айтарлықтай мәнге ие, 1 т. өндірілген болатқа 150-кг. осындай материалдар кетеді.
Домна пеші 5-10 жылға дейін үздіксіз істейді, сонан кейін күрделі жөңдеуге тұрады, оны тым қысқа уақытқа да тоқтатуға болмайды. Домна өндірісі. Шойын алу өндірісінің негізгі қондырғысы - биіктігі 40 м. асатын орташа көлемі 1300-1700 м3 құрайтын домна пеші болып табылады. Кейінгі кезде биіктігі -100 метрден көлемі 3000 м3-ден асатын пештер де қолданыска еніп жатыр. Оның сырты болатпен қапталып, іші отқа төзімді материалдармен әрленеді. Пештің мынадай негізгі бөліктері ажыратылады: пештің өңеші (колошних), шахта, қызу бөлегі (распар), иықтығы (заплечики) және шойындык (горн).
Шойын алу немесе домна процесі. Жұмыс істеп тұрған домна пешінің жекелеген бөліктерінде үзіліссіз түрде: отынның жануы, руданың балқуы, темір тотықтарынан темірдің алынуы, темірдің көміртегімен қанығып шойынға айналуы, күлдектің және домна газының пайда болуы сияқтя процестер жүреді. Пештің төменгі бөлігі, яғни иықтыққа құбыршықтар арқылы үрленген ыстық ауаның көмегімен кокстың өте қарқынды түрде жануы байқалып, осында жоғары температура көтеріледі. Бұл температураның мәні пештің жоғары бөлігіне көтерілген сайын төмендей береді және осында көміртегі мен оттегі қосылып көмір қышқыл газын түзеді. Осы түзілген газ руда балқуға қажетті қосымша жылу бөлінуіне себепші болады.
Екінші жағынан, жоғары көтерілген көмір қышқыл газы отын қабатымен кездескенде көмір коксының құрамындағы көміртегімен тотықсыздана отырып, көміртегі тотығын кұрайды. Шихтаның келесі қабаты рудалық қабатпен кездескенде осы көміртегі тотығы темірді тотықсыздандырып, өзі көмір қышқыл газына айналады. Осы көмір кышқыл газы (С02) қайтадан отын қабатына түсіп көміртегі тотығына айналады (СО). Көрсетілген тізбекті сызба пештің төменгі бөлігінде бірнеше рет қайталанып, нәтижесінде таза темір түзіледі.
Осылай, домна пешіндегі отын руда балқуға қажетті отын ретінде қарастырылуымен қатар екінші жағынан темірдің көміртегімен қанығуына қажетті көзі саналғандықтан оны технологиялық отын деп атайды. Сонымен бірге, құрамындағы темір мөлшері аз және майдаланған, сондықтан домна пешінде балқуға келмейтін (оларды байыту және арнаулы өңдеу арқылы кесектерге айналдыру қажет болады) темір рудаларын өңдеу металл алудың домналык, емес әдісі арқылы жүзеге асырылады. Ол үшін осындай төменгі сапалы руда антрациттің немесе тас көмірдің шаңымен араластырылып, үнемі айналып тұратын құбырлы пештерде 900-1000 С-да күйдіріледі. Соның нәтижесінде пеште борпылдақ темір және күлдек түзіледі. Осы қоспаны суытады және ұсақтап магниттік сепараторға жібереді де, жоғарыда көрсетілген әдіс бойынша борпылдақ темір және күлдек бір-бірінен ажыратылады. Таза металлдың үлесі 98% ал көміртегінің мөлшері 0,5-1,5% - ды құрайтын бұл қоспаны онан ары өңдеу мартендік немесе электрпештерінде өтеді.
Достарыңызбен бөлісу: |
