Ферроқорытпалар

     Бұл факторлары жиынтықтауға болады:

1. Эндотермиялық реакциясы үлкейген кезде металлды шығару температурасы үлкею керек. Алюминий оксиді (Al₂O₃) пайда болғаннан жылу пайда болады.
2. Балқыманы шығару уақытының ұзақтығы азайса, солай да шығарылатын болаттың аса ысынуы азаяды. Бұл уақыт металлды шығару тесігінің диаметрі үлкейген кезінде әр дайым азаяды. Мысалы, пештегі 90 тоннды, жаңа металлды шығару тесігінің диаметрі кампанияның басында 160-180 мм болса, пештің босануына 300 секундқа жақын уақыт кетеді. 100 балқытудан кейін металлды шығару тесігі тозуы мүмкін және оның диаметрі 300 мм-ге дейін өзгереді, сол мөлшердегі болат пештен 100 секунд ішінде төгіледі. Бұл аса ысынуды 30ºС-қа төмендетеді.
3. Егер жаңа болатшөмішті немесе ысытылмаған болатшөмішті пешке балқыманы шығару үшін жақындатса, жоғары жылу жоғалтуды компенсациялау үшін қосымша температура керек.
4. Егер болатшөміш балқыманы шығарғаннан кейін тазаланбаса, өнім кештелетінін ескертіп қойып, қосымша аса суыну керек.

     Металлдың астауында дұрыс химиялық құрам  болу керек. Бұл әсіресе максималды көміртегіге (C), күкіртке (S) және фосфорға (P) қатысты. Кремний (Si), алюминий (Al), хром (Cr) және тағы басқаларының барлығы  астауда тотыққан. Күкіртпен (S) проблема пайда болу мүмкін. Егер күкірт өте көп болса, онда қосымша әктас және балқыманы шығару алдында тазалау керек.

     Балқыманы шығару үшін дайындықтың маңызды  бөлігі – пештен қожды жою немесе үрлеу. Бұл процедура тазалау  периодында жеткілікті ерте басталу  керек. Фосфор төмен температурада (1550°С) жойылу керек, бірақ ол жоғары температурада астауға қайттып келуі мүмкін.

     Пеш балқыманы шығаруға дайын болғанда эркер зонасы болатпен толық құйылу үшін пешті алға қарай 5º-қа еңкейтеді. Пештің операторы балқыманы шығаратын  аумаққа бару керек және бақылау станциясынан балқыманы шығарудың  барлық операциясын басқару керек. Егер еңкею бұрышы басында өте жоғары болса, сумен суытылатын панельдерге болат пен қож түсуі мүмкін. Сондықтан пеш еңкейген кезде шамалы абайлы болу керек.

     Егер  старттық қоспа шықпағаннан кейін металлды шығаратын тесік ашылмаса, оны ашу үшін оттегі сүңгісін қолданып тесу керек. Бұл потенциалды қауіпті операция, сондықтан төгіліп шашырататын ыстық металлдан толық қорғанысы міндетті болу керек. Егер біраз уақыттан кейін (әдетте 5-10 минут) металлды шығару тесігі ашылмаса, пешті бастапқы позициясына қойып, қайтадан қуатты қосу керек.

     Егер  пештің вертикальды позициясында болат  төгіле бастаса, пешті тезірек еңгейту  керек.

     Егер  металлды шығару тесігі кеңейтілсе, металлды шығару тесігінде ферростатикалық тегеуірі пайда болу үшін пеш алға еңкейтілу керек. Бұған эркердің конструкциясы қамтамасыздандырады.

     Егер  пешті ақырын еңкейтепесе, құйын  әсері пайда болып, қож ағынмен  бірге тартылып кетеді.

     Болатшөмішке  болаттың қажетті мөлшері құйылғаннан кейін, пешті бастапқы позициясына қойып, балқыма шығаруды тоқтатады. Бұл позицияда құйын әсері пайда болуы мүмкін және біраз мөлшердегі қож болатшөмішке түсуі мүмкін.

     Балқыманы шығарғаннан кейін шөміште қождың қабатының қалыңдығы    80 мм-ден жоғары болмау керек.

     «Батпақ»  подинада үрдіс жүргізілсе, пеште 5-10 тонна болат және қож қалу керек.

     Пештен  балқыманн шығару үшін және алынған  өнімнің химиялық құрамы үшін болатбалқытушы жауапты. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     3 «Пеш-шөміш» агрегатында болатты өндеу технологиясы 
 

     3.1 Материалдарға негізгі талаптар 

     Легірлеуіштер және тотықсыздандырғыштар:

– силикокальций СК;

– ферросилиций ФС;

– ферросиликокальций FeSiMn.

     Қолданылатын  легірлеуіш және тотықсыздандырғыштар кесектерінің өлшемі 10 мм-ден 50 мм-ге дейін болу керек. Ылғалдығы ≤0,5%.

     Қожды құрайтын материалдар:

– әктас, белсенділігі ≤80%;

– балтқытқыш шпат.

     Қожды құратын материалдар кесектерінің өлшемі 50 мм-ден жоғары болмау керек.

     Графиттелген  электродтардың отходтарынан ұсақталған электроддық бой. Оның өлшемі 20 мм-ден аспау керек.

     Кокстық ұсақ-түйектер, фракция (2 мм-ден 10 мм-ге дейін). Құрамында көміртегі бар  материалдар. Газ тәрізді аргон. Силикальциямен (SiCa) толықтырылған  сым. 
 

      3.2 Құралдың жұмысқа дайындығы 

     Құралда жұмыс басталуының алдында сталевар закромадағы және жұмыс алаңындағы жұмсалатын материалдардың бар екендігін тексереді. Жұмсалатын материалдардың бар екендігінің және өз уақытында жіберуінің бақылауын сталевар жүргізеді. Трассада аргон бар екендігін тексереді. Аргон өткізгіштердің тез шешілетін иілгіш өңештердің дұрыстығын көзбен шолып тексерілу керек. Электродтардың қалпын тексеру. 
 

      3.3 Болат құйылатын шөмішті тексеру 

     Металлды  өндеуге арналған «пеш-шөміш» құралында  шегенделген болат құйылатын  қалып қолданылады. Үрлеу блогының жұмыс қабілеттілігі және азоттық таратуының герметизациясы тексерілмесе шөмішті қолдануға болмайды.

     Шөміштің  ішкі температурасы 800°С температурадан кем болмауы керек. 

         
 

     3.4  Металлды «пеш-шөміш»  агрегатында өндеу 

     Пештен  тыс өндеу міндеттері.

1. «Пеш-шөміш» құралында металлды өндеудің келесі міндеттері:

– температура бойынша металлды корректірлеу;

– химиялық құрам бойынша металлды корректірлеу;

     – металлды температура және химиялық құрам бойынша орташаландыру;

– күкіртті жою;

– металл емес заттарды жою;

– болатты дегазациялау;

– электр пештің және ДҮҚМ-ның жұмыс келісімділігі.

2. «Пеш-шөміш» құралында металлдың өндеу уақыты қандай да бір міндеттің шешілуімен анықталады. Металлды өндеуге ұсынылған уақыт – 30-40 минут. Үрлеу басталғаннан біткенге дейін температура және химиялық құрам бойынша орташаландырумен анықталған металлды өндеудің минималды уақыты 15 минуттан аспау керек. Өндеудің уақыт ұзақтығы 50 минуттан аспау керек. Өйткені, болатшөміштің футеровкасының элементтер тұрақтылығы төмендейді.

     Технологияның негізгі операциялары және олардың  орындалу тәртібі.

1. Аргон шығынын реттеу. Құралда металлды өндеудің бүкіл циклі кезінде пористі тығын арқылы аргонның жіберіліп реттеледі.

     Тоқты фазалар бойынша лақтырмауын  жібермеу үшін аргонмен үрлеуін реттеп отыру керек. Сол уақытта үрлеу  дағы жақсы көріну керек;

     Үрлеу блогын тесу үшін тығынға аргон жіберілген кезде қысқа уақытқа аргонның 12-25 бар максималды қысымын қояды. Бұдан кейін 2-6 бар қысымын қояды. Бұдан кейін жүктемені қосуға рұқсат беріледі. Үрлеуді 5-8 минут сайын көзбен шолып бақылау керек.

2. Доғалы ысыту. Металлдың ысыту жылдамдығына сай ысыту дәрежесі таңдалады. Доғалы ысытусыз үрлеу кезінде температураның төмендеуі – 0,5-1,0°С/мин. Ысыту жылдамдығы қождың жағдайымен және мөлшерімен, аргонмен үрлеудің интенсивтігі, қосылған материалдардың мөлшерімен анықталады.
3. Қожды рафинирлеу. Қожды рафинирлеу үшін әктас және балтқытқыш шпат қолданылады.

     Қожды тотықсыздандыру үшін кокс ұнтағын (МТ) қолданады. Қожды тотықсыздандыру ретінде 1 тонна сұйық болатқа 1 кг мөлшерінде силикокальция кесектерін қолдануға болады;

     Қож пайда болуына әкелетін материалдарды  агрегаттың күмбезі арқылы қосылады.

4. Химиялық құрамды корректірлеу. Металлдың құрамын корректірлеуі берілген марка үшін легірлейтін элементтердің құрамына байланысты есеп арқылы жасалынады. Ферроқорытпалардың қосылуы келесі тәртіпппен жүргізіледі:

     – шөміште гомогенді сұйық-қозғалысты қож алу;

     – ферроқорытпаларды қосуын бастайды, оның өтуін және жұтылуын көзбен шолып бақылайды;

     Металлдың құрамындағы көміртегі мөлшерін корректірлеу үшін кокстық ұсақ-түйектер, МТ немесе графит қосады.

     Қосылатын ферроқорытпа мөлшерін келесі жұту коэффициентіне қаралады:

– марганец – 100%;

– кремний – 90%;

– коксиктің көміртегі – 50%.

5. Металлдың химиялық құрамын бақылау. Металлдың сынамасын сұрыптауын технологиялық нұсқауына сәйкес жасалынады. Сынамаларды сұрыптау уақыт моментінде:

     – бірінші сынама металлдың үрлеуі басталғаннан кейін;

     – келесі кезекті сынамалар – химиялық құрамды корректірленгеннен кейін 5 минуттан кейін, бірақ 5 минуттан ерте болмау керек.

6. Металлдың температурасын бақылау. Температураның бірінші өлшенуі металлдың үрленуі басталғаннан кейін жүргізіледі. Температураның ақырғы өлшенуі шөмішті құюға әкелер алдында жүргізіледі.

     Температураның  аралық бақылауы тоқ қосылған кезде (ысыту сатысынан тәуелді) әр 5-10 минут  сайын, ал доғасыз ысыту кезде 10 минут  сайын. Тоқ қосылған кезде температураның аралық өлшенуі электрлік жүктеме  шешілген кезде жүргізіледі.

     Технологиялық операцияның орындалу тәртібі.

1. Қалып пеш-шөміш стендіне қойылғаннан кейін қолма-қол үрлеу болгы арқылы металлды аргонмен үрленуі басталу керек.
2. Металлдың температурасының өлшенуі және сынамалардың сұрыптауы жүргізілу керек.
3. Жүктеменің қосылуы жүргізілу керек.
4. Рафинирлейтін қождың бағытталуы жүргізілуін басталу керек.
5. Металлдың химиялық анализінің қорытындысын тосу кезінде металлдың алдына-ала ысытылуы жүргізілу керек.
6. Сынаманың химиялық анализінің қорытындысы алынғаннан кейін металлдың құрамын корректірлеуі (берілген болаттың маркасына байланысты) жүргізілу керек.
7. Қажетті ысыту жылдамдығының есебін жасау және оған сәйкес кернеу сатысын қою керек.
8. Қажетінше ақырға ферроқорытпа қосылғаннан кейін 5 минуттан кейін №2-3 сұрыпталған сынама бойынша металлдың химиялық құрамын қайта корректірлеу керек. Берілген болаттың маркасын алу үшін кремний мөлшеріне ескерілмей металлдың химиялық құрамын корректірлейді.
9. Болаттың белгілі маркасына сәйкес химиялық құрам алынғаннан кейін металлға ұнтақты силикокальциясы бар сымдарды қосып, болатты терең тотықсыздандырады.
10. Жеткізілу аяқталғанға дейін 3-5 минут ішінде металлдың берілген температурасынан жоғары 3-5°С температураға ысыту керек. Доғалы ысыту өшіру керек және аргонның қарқындылығын реттеп отырып, берілген температура бойынша аргонмен суыту керек.
11. Өндеу аяқталғаннан кейін химиялық анализге қождың сынамасын сұрыптайды.

 
 

           3.5  Өнімнің сапасын  бақылау 

     «Пеш-шөміш» агрегатында металлды өндеу үрдісі кезінде балқу паспортына технологиялық  үрдістің параметрлері бекітіліп енгізіледі. 

Кесте 5 – «Пеш-шөміш» агрегатында металлды өндеу сапасының  бақылауы