36. Ферроқорытпа үрдістерінің түрлеріФерроқорытпа үрдісінің түрлері

Қолданылған агрегат түріне байланысты ферроқорытпаларды алу. Қорытпалардың жіктелуі

Қазіргі уақытта ферроқорытпалар өндірудің 4 негізгі тәсілдері бар: 1) электротермиялық, 2) металлотермиялық, 3) домналық 4) электролиттік. 

Электротермиялық тәсіл металдар мен қорытпаларды тотықсыздандыру, балқыту, қыздыру және оларды тазарту үшін электрлік энергияны жылулық энергияға түрлендіруге мүмкіндік беретін энергетикалық қондырғыларда жүзеге асырылады. Өнімдерді қолдану облыстары: 1) ферроқорытпалардың электрометаллургиясы, 2) болат электрометаллургиясы, 3) карбидтерді алу (Si, B, Ca және басқалары), 4) оксидтерді электрлік балқыту (ақ электрокорунд, кварцты құм, балқытылған магнезит және т.б.), 5) айналдыру және конденсация (фосфор, күкіртсутек CS және т.б.), 6) электрлік разряд көмегімен газды фазада заттар синтезі және крекингі (озон, азот оксидтері және басқалары).

Металлотермиялық тәсіл оксидтерді алюминиймен, кремниймен, кальциймен тотықсыздандыру химиялық реакциялар жылуын пайдалануға негізделген (алюминотермия, силикотермия, кальциетермия).

Металлотермиялық тәсілмен балқытылған ферроқорытпалар, қорытпалар және металдар Cr, Fe, Ni және басқа металдар негізінде темірдің төмен мөлшерімен сипатталады.

Металлотермиялық тәсілмен блокқа пештен тыс балқыту, қож бен металды шығарып балқыту және т.б. алынады. Бұл тәсіл өнеркәсіптің отқа берік, болат балқыту, құрылыс салаларында ысырма қождарды пайдалануға мүмкіндік береді.

Электролиттік тәсіл сулы ерітінділердің немесе ерітілген тұздардың электролизіне негізделген және аса таза металдарды алу үшін қолданылады.

Домналық үрдісте көміртегі мөлшері жоғары (FeMn, FeCr, FeSi және басқалары) ферроқорытпалар (Mn, Si, Cr) алынады. 

Домендік пештерде ферроқорытпаларды қорыту кокстің жоғары шығынынан көміртекпен қаныққан, олар күкіртпен және фосформен ластанған. Бұл тәсілмен өндіру көлемі қысқартылған. Мысалға, домналық пештерде FeSi өндіру тоқтатылған.

Ферроқорытпалық үрдістер үздіксіз және периодты болып бөлінеді. Үздіксіз үрдістер жабық мойынды кен тотықсыздандыру пештерінде шихтаны үздіксіз жүктеумен, периодты түрде қож бен ферроқорытпа шығарумен сипатталады. Шихта пеште барлық уақытта белгілі бір деңгейде орналасады. Электродтар әрқашан шихтаға батырылған, ал металл мен қожды шығару периодты немесе үзіліссіз жүреді. Периодты үрдіспен ферроқорытпалар өндірісінде балқымаға батырылған барлық шихта балқытылады және сосын қорытпа мен қож шығару жүргізіледі. Периодты үрдіске блокқа балқыту, қорытпаны сарқып алу, балқытпаларды араластыру тәсілдері жатады. Периодты үрдіс арқылы оттекті конвертерде үрлеумен, қатты және сұйық күйде вакуумдық өңдеумен ферроқорытпаларды алу, азотталған қорытпаларды алу және т.б. жүзеге асырылады.

Түзілген қождың меншікті мөлшеріне байланысты ферроқорытпаларды өндіру үрдістерін қожды және қожсыз деп бөлуге болады. Түзілген қож мөлшері пештен шығарылған қож бен қорытпа массасының арақатынасымен (қож еселігі) сипатталады. Қожсыз үрдісте қож еселігі 0,05-0,1 аралығында болады. Қожсыз үрдістің мысалы – бұл барлық маркалы FeSi, кристалды кремнийді және басқаларын өндіру. Қожды үрдіспен FeCr, FeMn, FeW және басқалары балқытылады. Қож еселігі кендегі (концентраттағы) бос жыныстың мөлшері мен құрамына байланысты 0,4-тен 2,5-ке дейін және одан жоғары болады. 

 

Флюсті және флюссіз үрдістер

Ферроқорытпаларды үздіксіз үрдіспен қорыту кезінде балқыманы флюсті тәсілмен жүргізеді. Флюстер ретінде құрамында компоненттері тотықсыздандыру реакциясы оксидті өнімдерімен берік химиялық қосылыстар түзетін CaO, MgO және басқалары бар материалдар пайдаланылады. Бұл кезде қож тұтқырлығы азаяды, қождың балқу темперратурасы (Т^о) төмендейді (немесе артады), ферроқорытпалардағы қоспалар концентрациясы төмендейді, бұл жетекші элементтің толығырақ бөлінуіне және ферроқорытпа сапасының артуына әкеледі.

Флюссіз тәсілмен қорытуда электроэнергия шығыны төмендейді және пеш өнімділігі артады, бірақ жетекші элементті тотықсыздандыру дәрежесі төмендейді. Қожда жетекші элемент оксидтерінің үлкен мөлшері болады және оны әдетте көміртекпен тотықсыздандыруға қабілетті ферроқорытпаларды қорыту үшін қолданады. Бұл кезде флюс шығыны азаяды және жетекші элементті үздіксіз пайдалану жоғарылайды. Бірақ флюссіз тәсіл жоғары сапалы кендер мен концентраттарды пайдалануда ғана қолданылады.

Ферроқорытпалар өндірісі көміртекті термиялық (КТӨ), силикотермиялық (СТӨ) және алюмотермиялық (АТӨ) болып жіктеледі.