Шойын: техникалық сипаттамалар

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2023-12-17 10:33

Шойынды қарастыруға көшу үшін бұл өнімнің жалпы құрамын және оның қасиеттерін түсіну қажет. Сонымен, шойын темір, көміртек және басқа да бірнеше қоспалардан тұратын қорытпа деп аталады.

Шойынның жалпы сипаттамасы

Шойынды балқыту үшін қолданылатын қоспаларға байланысты оның қасиеттері де өзгереді. Дегенмен, кез келген жағдайда қолдау көрсетілетін кейбір мүмкіндіктер бар. Олардың бірі - құрамдағы көміртектің массалық үлесі. Бұл параметр кем дегенде 2,14% болуы керек. Егер көміртегі аз болса, онда ол енді шойын емес, болат. Бұл жерде қарапайым шойын өндірілмейтінін түсіну маңызды. Бұл материалды алу процесінде операцияның соңында әрқашан қоспалардың екі түрі қосылады, соған сәйкес құюға немесе шойынға бөлу жүреді. Бұл шикізаттың бір ерекшелігі, оны балқытуға қажетті температура болатқа қарағанда 250-300 градус жоғары. Бұл затты балқыту үшін 1200 °C температура қажет.

Қалай қабылдауға боладышойын?

Бұл жерде бірден айта кету керек, шойын немесе кәдімгі өндіріс - бұл дерлік бірдей процестер, сондықтан екеуін де сипаттаудың мағынасы жоқ. Балқытудың жалпы технологиясын ғана қарастырыңыз.

Демек, бұл затты алу үшін көп ресурстарды жұмсау керек. Негізгі жұмыс шикізаты кокс пен су болып табылады. Бір тонна шойынды балқыту үшін шамамен 550 кг кокс немесе 900 литр су алу керек. Әрбір партия үшін өңдеуге жұмсалатын кеннің нақты мөлшерін анықтау мүмкін емес, өйткені оның тұтынуы толығымен темірдің пайызына байланысты. Дегенмен, экономика тұрғысынан қарасаңыз, мүлдем кез келген кенді пайдалану тиімсіз. Осы себепті құрамында 70% темір және одан да көп болатын шикізат пайдаланылады. Сондай-ақ, балқыту алдында кен байытылып, домна пешіне түскеннен кейін ғана оларда темір өндіру процесі жүретінін ескерген жөн. Электр пештері материалдың жалпы көлемінің 2%-ын ғана балқытады.

Бірінші кезең

Барлық балқыту процесі өзара байланысты бірнеше кезеңдерге бөлінеді.

Процедура магнитті темір кені бар пештің пешіне кенді тиеуден басталады. Бұдан басқа, құрамында темірдің су тотығы немесе оның тұзы бар кенді пайдалануға болады. Жұмыс минералын тиеумен бірге пешке кокстелетін көмірлер де тиеледі. Олардың негізгі міндеті - жоғары температураны сақтау. Кенді тезірек еріту үшін жәнеүтікке қол жеткізу, флюс пешке жіберіледі. Катализатор болып табылатын зат кеннің тезірек ыдырауына ықпал етеді.

Бұл жерде айта кететін жайт, пешке құйар алдында кен әдетте ұсақтау, жуу, кептіру процестерінен өтеді. Барлық осы қадамдар артық қоспаларды кетіруге, сондай-ақ балқу жылдамдығын арттыруға ықпал етеді.

Екінші кезең

Шойынды балқытудың екінші кезеңі барлық қажетті материалдар домна пешіне тиелгеннен кейін басталады. Оттықтар іске қосылды, олар коксты қыздырады, ол кенді қыздырады. Қыздырған кезде кокс ауаға көміртекті шығара бастайтынын білу маңызды, ол ол арқылы өтіп, оттегімен әрекеттеседі және оксид түзеді. Бұл ұшпа зат қалпына келтіру процестеріне белсенді қатысады. Дегенмен, бұл процесс ауа пеште қалғанша ғана жүреді. Домна пешінің ішіндегі газ неғұрлым көп болса, соғұрлым бұл әсер әлсірейді және уақыт өте келе ол мүлдем тоқтайды. Осы сәт келгенде, пештің ішіндегі барлық газ құрылғының ішіндегі жоғары температураны ұстап тұру үшін кетеді.

Барлық артық көміртегі балқытылған затпен араласады, шойын түзетін темірге сіңеді. Балқыту процесінде балқымаған барлық элементтер жер бетіне қалқып шығады, олар жойылатын жерден. Бұл тазарту процесі аяқталғаннан кейін балқытылған шикізатқа әртүрлі қоспалар қосылатын уақыт келеді. Нәтижесінде қандай шойын шығатынына байланыстықандай қоспалар қолданылады.

Қандай шойындар?

Егер біз конверсиялық субстанцияны толығырақ қарастырсақ, бірнеше ерекше қасиеттерді атап өтуге болады. Біріншіден, құрамдағы марганец пен кремнийдің мөлшері әлдеқайда төмен болса, екіншіден, оттегі-конвертер әдісімен болат алу үшін қолданылады. Егер шойын туралы айтатын болсақ, онда ол әртүрлі өнімдерді өндіру үшін қолданылады. Сондай-ақ бұл жерде осы топқа жататын барлық материалдар бірнеше түрге бөлінгенін ескерген жөн.

Одан әрі, сіз оның құрамына байланысты шойынның келесі кластарға бөлінетінін білуіңіз керек:

• P1 және P2 - жалпы қайта өңдеу затының белгілері;
• PF1, PF2 және PF3 - фосфор шикізаты;
• PVK1, PVK2 және PVK3 - жоғары сапалы шойын тобы;
• Шойын PL 1 және PL2 - құю өндірісіне қатысты материалдар санаты.

Мысал ретінде орташа сапа көрсеткіші бар шикізаттағы осы заттардың мазмұнын қарастыруға болады. Si мөлшері 0,2-0,9%, Mn 0,5-1,5%, P 0,3%, S 0,06% көп емес.

Химиялық құрамының ерекшеліктері

Егер спецификациялар талап ететін химиялық құрамды ескеретін болсақ, маңызды ерекшелікті атап өткен жөн. Шойынның негізгі мақсаты болат балқыту болып табылады, сондықтан оның сапасы мен құрамына қойылатын талаптар болат балқыту процестерімен анықталады.

Бұл технологиялық процестің әлсіз жақтарының бірі болдыкүкірт сияқты ласпен күресуге шамасы келмейтіні. Ал шойын мен болаттың негізгі айырмашылығы құрамында көміртегі болғандықтан, негізгі орындалатын жұмыс құрамнан көміртекті жою екені белгілі болады. Бұл мақсатқа жету үшін химиялық құрамы тотығу процесінің жүруіне мүмкіндік беруі қажет. Көміртектің тотығуы арқылы ол шойыннан шығарылады.

Алайда бұл жерде көміртегі тотыққанда басқа қоспалар да – кремний, марганец және аз дәрежеде – темір әсер ететінін түсіну керек. Бұл процесте алынған заттар оксидтер деп аталады, содан кейін олар шлак разрядына өтеді. Мұндай өнеркәсіптің соңғы өнімі темірлі шлактар болып табылады - бұл құрамнан күкіртті кетіруді айтарлықтай қиындататын темірдің жоғары құрамы бар қалдықтар. Осы себепті шойынның құрамында S элементінің массалық үлесі ең аз болуы керек.

Басқа құрылғыларда қайта өңдеу

Шойынды болатқа өңдеу әдісіне байланысты композицияның әртүрлі техникалық сипаттамалары ұсынылады.

Оттегі түрлендіргіш құрылғыны пайдаланып, фосфор сияқты қоспалардан арылуға болады. Бұл элементтің массалық үлесі неғұрлым жоғары болса, шикізаттың суық сынғыштығы соғұрлым жоғары болады (төмен температурада крекинг).

Мысалы, мартен пештерін алсақ, олар шойын ерітіп, кез келген дерлік болатқа айнала алады. Дегенмен, фосфор мен кремнийдің сандық құрамын бақылау маңызды. Қалайбұл элементтердің массалық үлесі неғұрлым жоғары болса, қайта өңдеу процесі соғұрлым қымбат болады. Сонымен қатар, жұмысты аяқтау үшін қажетті уақыт айтарлықтай артады. Осы себепті материалдың құрамындағы олардың мазмұны техникалық құжаттамаға сәйкес орташа мәндерден аспауы керек. Айта кету керек, шойынның құрамындағы марганецтің мөлшері шектелмейді. Бұл күкіртті кетіруге байланысты процестерге ықпал ететіндігіне байланысты.

Шойын оның құрамындағы кремний мөлшерінің жоғары болуымен сипатталады - 1,2% дейін.

Мемлекеттік стандарт

Басқа өнеркәсіптік материалдар сияқты, шойын мемлекеттік стандартта сипатталған қатаң ережелерге сәйкес дайындалуы керек. Шойын үшін ГОСТ 805-95 барлық техникалық шарттарды белгілейді, оған сәйкес оны жасау керек. Топтардың әрқайсысында барлық химиялық элементтердің сандық құрамы реттеледі.

ГОСТ техникалық талаптары

Құжаттамада кез келген жағдайда сақталуы тиіс тармақтар көрсетілген және тұтынушы өндірушімен келісім бойынша белгіленетіндері бар.

Бірінші санат келесі ережелерді қамтиды:

1. PL1 және PL2-ге жататын шойын сорттары құрамдағы көміртегінің массалық үлесін міндетті түрде көрсетумен өңдеу орындарына жеткізілуі керек.
2. Егер шойын құрамында мыс бар рудалардан балқытылатын болса, онда бұл элементтің массалық үлесі ең соңында 0,3%-дан аспауы керек.
3. Бұл материалдың өндірісі жылы жүзеге асырыладықұймалар, шымшусыз, максимум бір немесе екі шымшыммен. Шымшу орындарында құйманың (құйманың) қалыңдығы 50 мм-ден аспауы керек.
4. Шошқаның массасы келесі мәндерден аспауы керек: 18, 30, 45, 55 килограмм.
5. Бұл қондырғылардың бетінде шлак қалдықтары болмауы керек.

Тұтынушы талаптары

Шойынға арналған ГОСТ 805 сонымен қатар тұтынушы өндірушіден тапсырыс бергенде қоюға құқығы бар бірнеше техникалық талаптарды реттейді. Оларға келесі элементтер кіреді:

1. PL1 және PL2-ге жататын шойын сорттары құрамындағы көміртектің массалық үлесі 4-тен 4,5% қоса алғанда өндірілуі керек.
2. Егер кейіннен шойыннан түйінді графиті бар құйма жасау үшін қолданылатын PL1 және PL2 маркаларын қарастыратын болсақ, онда мұндай заттағы хромның массалық үлесі 0,04% аспауы керек. Сондай-ақ ГОСТ бойынша жоғары сапалы шойын өндірісінде поршеньдік сақиналарды одан әрі өндіру үшін марганецтің мөлшері 0,3%, хром 0,2% дейін шектелуі керек.
3. Егер арнайы сұраныстар болмаса, онда марганец мөлшері 1,5%-дан жоғары қарапайым қайта өңделген және жоғары сапалы материалдан жасалған болуы керек. Фосфор тобындағы шойын өндірілсе, онда фосфордың мөлшері 2%-дан жоғары болады.
4. PL1, PF1 және PVC1 сияқты сорттардағы кремнийдің массалық үлесі 1,2% артық болуы керек.
5. Өте маңызды мәселе – P1, P2 және PL1, PL2 шойын түрлерінде рұқсат етілген күкірт мөлшері 0,06% аспайды.

Қабылдау жәнесапа бақылауы

Құжатта тауарларды қабылдау және сапаны бақылау операциялары ережелері де көрсетілген.

Бұл материалды тек партиялармен қабылдауға болады. Бір маркаға, топқа, түрге және түрге жататын, сондай-ақ өнімнің сапасын растайтын құжаты бар шойын партия болып саналады. Көбінесе мұндай қағаздарда мыналар көрсетіледі: өнімді шығарған кәсіпорынның тауар белгісі; тұтынушы ретінде әрекет ететін кәсіпорынның атауы; шойынның маркасы, тобы, класы мен санаты, бақылау мөрі және тағы бірнеше элемент.

Егер бақылау әдістері туралы айтатын болсақ, онда бұл жерде үлпектердің сапасын тексеру қажет. Бұл үшін ұлғайтқыштарды пайдалану қажет емес. Қабыршақтардың сапасын бақылау үшін өнімді тұтынушы мен өндіруші арасында келісілген әдіс қолданылады. Егер партияның массасы 20 тоннаға дейін болса, онда әр жерден таразының 10 сынамасы алынады. Массасы 20 тоннадан асса, шойын бетінен 20 сынама алу керек.

Құрылымдық сапа

Айта кететін жайт, шойынның ақ, сұр, иілгіш, беріктігі сияқты ерекше түрлері бар. Түрлерге бөлу материалдың құрылымына байланысты жүзеге асырылады.

Мысалы, ақ шойын категориясы - бұл барлық көміртегі химиялық байланысқан күйде болатын, сонымен қатар цементит түріндегі материалдың партиясы. Бұл заттың болуына байланысты шойынның түсі аққа айналады, осылайша аталды.

Сұр шойын туралы айтатын болсақ, мұнда басты ерекшелендіретін сапа көміртегі,ол қисық пластиналар немесе үлпектер түрінде графит түрінде ұсынылған. Бұл элементтердің көп болуына байланысты шойынның сынуы сұр түсті болады. Темір-көміртекті қорытпасы Қытайда, Жапонияда, Ресейде, Үндістанда, Оңтүстік Кореяда, Украинада көп мөлшерде өндіріледі.