Қазіргі замандағы шойын өндірісінің технологиясы

Пән: Өнеркәсіп, Өндіріс
Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 10 бет
Таңдаулыға:

Қазақстан Республикасының Ғылым және Білім министрлігі Тұрар Рысқұлов атындағы Қазақ Экономикалық университеті

Кафедра: «Табиғатты пайдалану экономикасы және қоршаған ортаны қорғау»

Тақырыбы: Қазіргі замандағы шойын өндірісінің технологиясы

Орындаған: Акылбаева Ұ. Б.

СМС, 201 топ

Тексерген: аға оқытушы

Касенова А. М

Алматы 2010 ж

Жоспар:

Кіріспе . . . 3

Шойынның физика-химиялық қасиеті . . . 5

Негізгі бөлім . . . 7

Шойынды өндірудің негізгі тәсілі . . . 7
Домна үрдісінің негізгі кезеңдері . . . 10

Қорытынды . . . 13

Шойынның қолданылуы . . . 13

Кіріспе

Металлургиялық зауыттарда темір кендерін өңдеу арқылы таза темір емес, оның құймалары - шойын мен болат алынады.

Шойын - темірдің көміртекпен және аздаған басқа қоспалары (марганец, кремний, күкірт, фосфор) бар құймасы.

Шойын қара металлургияның бастапқы өнімі, ол темір оксидтерін көміртек (ІІ) оксидімен СО немесе кокспен тотықсыздандырғанда түзіледі:

FeO + CO = Fe + CO ₂

1-сурет

FeO + C = Fe + CO

Шойын морт келеді, соғуға және жаншуға көнбейді. Шойынның екі түрі бар: сұр және ақ. Сұр шойынның құрамында графит түріндегі көміртек бар. Ол техникада құю үшін қолданылады. Көптеген металдардан айырмашылығы шойын қатайғанда ұлғаяды.

Оның бұл ерекшелігін күрделі конфигурациялы әр түрлі тетіктер алуға және пішіндеп (фасонды) құюға пайдаланады. Мұндай шойынды құю шойыны деп атайды, оның үлесіне шамамен барлық өңделетін құймалардың жалпы көлемінің 10%-і тиеді. Құю шойындарынан машинаның ауыр бөліктерін, маховиктерді, плиталарды, т. б. даярлайды. Шойыннан құйылатын көркем бұйымдар, мүсіндер, әшекейлі тор көздер, т. б. жоғары бағаланады (1, 2-сурет) .

2-сурет

Шойынның физика-химиялық қасиеті.

Шойын - құрамында көміртегінің 2, 14% артық болатын темір қорытпалары және аздаған басқа қоспалары (марганец, кремний, күкірт, фосфор) бар құймасы.

Шойын өте морт, болаттан қатты, созымталдығы өте төмен металл. Шойынды созу, соғу кесу тәсілдерімен өңдеу өте қиын, сондықтан шойыннан жасалған бұйымдар әдетте құйма әдістерімен алынады. Шойын кристалдарының арасындағы көміртегінің шоғырланған ерітіндісі оларға қосымша кернеу туғызып, шойын металының қаттылығын арттырады. Мұндағы қатты ерітіндіге шойындағы көміртегі мөлшері темір мен көміртегінің химиялық қосындысы - цементит немесе бос графит түрінде болады.

Шойынның екі түрі бар: сұр және ақ. Егер шойынның құрамындағы көміртегі бос графит түрінде кристалданса, оны сұр шойын деп атайды. Себебі оның сынған жерінің түрі сұр болады. Егер де шойынның құрамындағы көміртегі цементит түрінде қалыптасса, оны ақ шойын деп атайды. Себебі оның сынған жері ақшыл болады. Ақ шойын сұр шойынға қарағанда қатты келеді, өйткені цементит құрастырушының қаттылығы жоғары. Ақ шойындар машина жасау өнеркәсіптерінде аз қолданылады, себебі морт сынғыш болып келеді. Өнеркәсіпте жиі кездесетін сұр шойынның бір түрі - беріктігі жоғары шойын. Бұл шойынның құрылымында біркелкі графиттік майда түрін алу үшін оған қосымша заттар қосады. Ол қосымша заттар шойынның құрылымын майдалап, жұмыр домалақ шар сияқты түрге айналдырады.

Шойындардың төртінші түрі - созылғыш шойын . Созымталдығы анағұрлым артық, қызулық өңдеуге ықтимал шойындар. Созылғыш шойындарды алу үшін белгілі технологиялық тәртіппен қызулық өңдеуге өткізеді.

Металлургиялық зауыттарда темір кендерін өңдеу арқылы таза темір емес, оның құймалары - шойын мен болат.

FeO + CO = Fe + CO ₂

FeO + C = Fe + CO

Шойын морт келеді, соғуға және жаншуға көнбейді. Сұр шойынның құрамында графит түріндегі көміртек бар. Ол техникада құю үшін қолданылады. Көптеген металдардан айырмашылығы шойын қатайғанда ұлғаяды.

Оның бұл ерекшелігін күрделі конфигурациялы әр түрлі тетіктер алуға және пішіндеп (фасонды) құюға пайдаланады. Мұндай шойынды құю шойыны деп атайды, оның үлесіне шамамен барлық өңделетін құймалардың жалпы көлемінің 10%-і тиеді.

Шойынды өндірудің негізгі тәсілі

Шойынды арнайы домна пештерінде өндіреді (3-сурет) . Домнаның жоғарғы бөлігінен шикізатты және қосымша материалдарды (ауа, флюс) көрікке салады да, ыстық ауамен үрлейді.

Өндірістің өзі үздіксіз, бірақ шикізатты салу және шойынды шығарып алу мезгіл-мезгіл орындалады. Мұндай әдіспен алынған шойынның құрамында 2, 5% С, 0, 3-5% Si, 1%-ке дейін Mn, 0. 1% S және 0. 5% P, кейде басқа қосымшалар да болады. Шойын әр түрлі салада көп қолданылады. Оны қайта өңдейтін, құйылатын легирленген шойын деп бөледі. Шойынның ең басты кемшілігі морт сынғыштығы, сондықтан оны болатқа қайта өңдейді.

Ақ шойындағы темір көміртекпен қосылыс түрінде (Fe ₃ C цементит) болады, ақ шойын әрі қарай болат алуға жұмсалады.

Шойын алудың негізгі тәсілі - бұл темірді домна пешінде балқыту.

Домна үрдісінде қолданылатын материалдар:

темір рудасы
флюстер
ауа
отын
кейбір кезде марганец рудасы

Шикізат материалдары (руда, флюстер және отын) белгілі бір пропорцияда шихтаны құрайды. 1 т балқытылған шойынға 0, 6 т шлак, 3000 м ³ домна газы келеді.

Домна газы - домна пешіндегі ауаны жылытуға қолданылады. Темір рудасы дайындық кезінде 30-100 мм мөлшеріндегі бөлшектерге бөлінеді, жуылады, күйдіріледі және магниттік байытылады. Флюстер және қатты отын балқыту алдында 30-80 мм диаметрдегі бөлшектерге бөлінеді.

Шойынды домна пештерінде балқытады. Қазіргі замандағы домна пештерінің биіктігі 30-40 м, ал көлемі 2500-3000 м ³ . Домна пешінің жұмысы жүру үшін домнада екі бір-біріне қарама-қарсы қозғалатын ауа керек. Ыстық ауа өткізгіш арқылы пештің жоғарғы жағынан беріледі, ал ыстық газдар төменнен жоғары көтеріледі.

Қазіргі домна пештері күрделі автоматтандырылған құрал-жабдықтармен жабдықталған.

Осы үрдістерді жүргізу үшін белгілі бір температура, белгілі бір руданың, флюстың және отынның массасы керек. Пеште домнаның балқытуының негізгі өнімі шойын алынады. Шлак 1200 ⁰ С - да пайда болады. Домна өндірісінің өнімі: