2.7.2. Доменді ферромарганецті балқытудағы қождар

Туль обылысындағы Коксогорск металлургиялық заводында , доменді ферромарганец шығаратын , 20 млн т қож жиналған , ағымдағы қождың жылдық түсімі 700 мың т құрайды , бұл , мысалы , Қазақстандағы марганец кенін өндіруден жоғары және Грузиядағы Чиатурск ПО дағы жылдық өндірумен тең. Коксогорск қождарындағы марганецтің мөлшері 9-15% , бұдан басқа , оларда алтын, вольфрам және басқа металлдар табылған .

Қождадағы және шламдардағы түсті металлдардың гаммаларының болуы қалыпты құбылыс және назарға лайық. Қождың едәуір қоры Украинада (Никополькс және Запорожск ферроқорытпаларында ), Ресейде (Косогорск, Кузнецк және т.б.), Қазақстанда (Аксу), Грузияда (Зестафонск) жинақталған. Қождарды қолдану бағалы компоненттердің байыту мен бірге утелизациялаудың сұлбасының зерттемелерін қажет етеді, Соның ішінде марганецтің және тәжірибелік және өндірістік кәсіпорындардың құрылысы .

Ферромарганецті домендік балқытудағы технологияны жетілдірудің ең негізгі бағыты болып , қождың керекті физико –химиялық қасиетін қамтамасыз ету болып табылады . Краматорск металлургиялық заводындағы жағдайларда никопольск марганец тотықты концентратын қолдана отырып , шихтаға 20-38 кг шпатты 1т ферромарганецке енгізгенде жақсы құрамды қож алынды . Бұл Қождағы фтордың мөлшерін 0.3 – 0.6 % дейін жоғарылатты , ал ол өз кезегінде қождағы үрдістерді салыстырмалы жоғары негізділікте жүргізуге мүмкіндік берді , яғни (CaO+MgO)/ SiO = 1,76 MgO мөлшері 8% болған жағдайда .

Ферромарганец қож үйіндісінің орташа жылдық құрамы келесіге тең, мас % : 6-8% Mn, 30,2% SiO2, 45,17 CaO, 8,3 Al2O3, 0,87 FeO, 2,73 S, 8,03 MgO, 1,7 F негізділігі CaO+MgO/ SiO2 = 1,76 .

2.7.3. Домендік өндірістегі ванадилі шойындардың қождары

Качканарск шикізатынан ванадилі шойын балқытатын домендік пештердегі қождардың қасиеті , әдеттегі қождан айырмашылығы қолданбалы қожды балқыту салдарынан титан оксидінің қатысуы болып табылады. Титанқұрамды балқымалардың балқу температурасы туралы жалпы түсінік 10% Al2O3 кезіндегі CaO-SiO2-TiO2 күй диаграммасын береді . ( 21-сурет)

Домендік қождаржың аймағы CaO:SiO2 =0,74:1,3 қатынасымен шектеледі, ал олардағы TiO2 мөлшері пайдалануға арналған кен құрамымен анықталынады.

8-12% MgO болған кезінде 7-10% TiO2 құрамында бар қайта кристалданған қождардың негізгі бөлігін мелитит (геленит-акерманит Ca2AlSiAlO-Ca2MgSi2O7 ) және шыны құрайды . Сонымен қатар екі кальцилі силикат Ca2SiO4 ; байковит Ca2(Mg3Ti⁴⁺ ) * (Al2Ti³⁺)₂ * (SiO4) ₂O₁₂ ; титанавгит m[(Cao* MgO*2SiO₂)] * n [( CaO*(Al, Ti)2O3*SiO2] ; шпинель MgAl2O4 кездеседі.

Качканарск шикізатынан ванадилі шойын балқытатын домендік пештердегі қождарждың құрамы , масса % : 28,5 SiO2 , 16.5 Al2O3 , 31,7 CaO , 12 MgO , 10,1 TiO2 , 0,24 V2O5 , 0,56 FeO , 0,53 S .

Олар негізділігі бойынша 1,05 – 1,20 жұмыс диапазоны аралығында болады. Құрамында 15% дейін TiO2 болатын, Качканарск типті бұл қождардың тұтқырлығын зерттеу кезінде , атмосфера құрамының аздаған әсері байқалды және олардың негізділіктерінің өзгерісі кезіндегі титан координациясының пайда болуы мен балқымалардың кристаллизациясының төмендеуі кезінде интервалдың ұлғаюы аңғарылды .

Сурет 21. 10% Al₂O₃ кезінде CaO-SiO₂-TiO₂ жүйесінің күй диаграммасы

Қождағы тиатн мөлшерінің 30-70 % TiO2 дейін ұлғаюы, оның құрылымдық көріністерінің ерекшеліктері балқыма қасиеттеріне күрт әсер етеді . Олардың ішіндегілеріне тәні : кристаллдану температурасынан жоғары төменгі тұтқырлық , кристалдануға күшті қабілеттілігі, тұрақсыздық - нейтралды және тотықсыздану атмосферасында құрылсын және құрылымын өзгертуге қабілеттілігі. Бұл жағдайда балқыманың қасиеті тек қана негізділіктен ғана емес , сонымен қатар практикада темір тотығымен тұрақтандырылатын титанның әртүрлі валенттілігінің сандық қатынасына да тәуелді .

Домендік өндіріс практикасында бұл құрылымды басқару жолы , демек және балқыма құрылымы тотықтықсыздандырушы - көміртегінің артық мөлшерінің болу кесірінен жабық . Сондықтан да домендік балқытудағы қож құрамындағы титан мөлшері шетеулі , бірақ оны іске асыру кезіндегі техникалық шешім балқыманың тұрақсыздығын ескерілуімен іске асырылуы шарт .

Өндірістік титан қожының тұтқырлығы қолданбалы шойынды балқыту кезінде байқалады және төменде көрсетілген, (сурет -22) .

Кристаллизациялы қасиеттің байқалатын өзгерісі негізділіктің CaO/SiO2 0,9 дан 1,15 ке дейін ұлғаюымен байланысты .

Заңдылықтың басқа бір түрін титанның шойын тұтқырлығына әсері кезінде аңғарамыз. Мысалы, шойынның мөлшерін 0,03 тен 0.38 % дейін ұлғайтсақ , ол өз аққыштығын жоғалтпайды , бірақ оның тұтқырлығы 2ден 40 МПа с дейін өседі .

Байқалатын тәжірибелік факттар титанның шойында аздап балқитытына және гетерогенді жүйенің пайда болуына , құрамында 50% дейін TiO2 болатын, көрестеді.