ФЕРРОҚОРЫТПА ӨНДІРІСІ

Дәріс мақсаты: Ферроқорытпалар жіктелуін игеру, оларды өндіру үрдістері мен тағайындалуы.

Дәріс жоспары:

1. Ферроқорытпалардың жіктелуі мен тағайындалуы

2. Ферроқорытпа үрдістерінің әр түрлі типтерінің ерекшеліктері

3. Ферроқорытпа үрдістерінің түрлері

4. Ферроқорытпа сапасына қойылатын жалпы талаптар

Кілт сөздер: Ферроқорытпалар, электрлі ферроқорытпа өнеркәсібі, модификатор, лигатура, базалық тонна, электротермиялық әдіс, металлотермиялық әдіс, электрлиттік әдіс, домналық үрдіс, қожсыз үрдіс, флюссіз және флюсті үрдістер.

Металлургияда және өзге де салаларда ферроқортыпалар, сонымен қатар қышқылсыздандыру, болатты легирлеу, легирленген шойын алу мен әр түрлі қорытпалар алуда техникалық таза металдар қолданылады.

Ферроқорытпа деп темірдің Менделеевтің элементтер периодтық жүйесіндегі әртүрлі элементтермен қорытпалары аталады. Құрылымдық, коррозияға төзімділік, ыстыққа төзімділік, ыстыққа беріктілік, прецензиондылық және электротехникалық болаттардың, арнайы құйма шойындардың және әртүрлі қорытпалардың сапасы мен арнайы қасиеттерін жақсарту әртүрлі элементтермен қоспалау арқылы қол жеткізіледі.

Ферроқорытпа өнеркәсібі құрамына жеке немесе әртүрлі қосылыста шамамен 25 элементтер кіретін жай және күрделі ферроқорытпалардың 100 ‑ ден артық түрлері мен маркаларын енеді, оларға көбіне жеңіл (Al, Ba, B, Ca, Mg, Sr, Ti), кейбір сирек және жерде сирек кездесетін (V, W, Ge, Y, Mo, Nb, Se, Ta), ауыр (Co, Mn, Ni, Cr) металдар, сонымен қатар бейметалдар (Si, P, N) жатады.

Ферроқорытпалар өндірісінің даму тарихы екі кезеңнен тұрады. ХІХғ. басында ферроқорытпалар домендік пештерде алынды. ХІХ ғ. 90 - жылдары энергетиканың дамуымен ферроқорытпаларды электропештерде өндіру кең таралды.

Қазіргі уақытта ферроқорытпалардың негізгі бөлігі тотықсыздағыштар ретінде көміртегі, кремний, алюминий қолданылып, доғалық пештерде алынады.

Электрлік доға құбылысы орыс ғалымы, профессор Петровпен 1802 жылы ашылды. Ол алғаш рет тотықсыздану үрдістерін жүзеге асыру үшін жылу көзі ретінде электрлік доғаны пайдалану мүмкіндігі мен тиімділігін негіздеді. 1856 жылы академик Бекетов металдар мен қорытпаларды алюминотермиялық тәсілмен алу мүмкіндігін теория және тәжірибе жүзінде көрсетті.

1910 жылы Ресейде Оралда «Пороги» алғашқы электроферроқорытпа зауыты тұрғызылды және іске қосылды. Электрпештер шиналар мен иілгіш кабельдер арқылы генератордан тікелей қоректенеді. Жұмыстың электрлік режимі тұрақты болды. Қимасы 400 * 400мм графиттелген электродтар қолданылды, кейінірек зауыт өздігінен күйетін электродтар қолдану тәжірибесін жинақтады. 1910 жылы пештерде FeSi, FeMn, FeCr, CaC, SiC және басқа ферроқорытпалар балқытылды.

Қазіргі уақытта ТМД ферроқорытпа өнеркәсібі 10 жұмыс істейтін электрлі ферроқорытпа зауыттарынан тұрады: Ресей - Челябі электрлі ферроқорытпа зауыты 1931 жылы тұрғызылды, Кузнецк, Ключев зауыттары Екінші дүниежүзілік соғыс жылдары тұрғызылған, Стаханов (1962ж.), Серов (1958ж.). Украина - Запорожье ферроқорытпа зауыты 1932ж., Никополь (1966ж.), Қазақстан - Ақтөбе ферроқорытпа зауыты 1943 жылы, Павлодар облысы Ақсу қаласындағы Ақсу (Ермаков) ферроқорытпа зауыты 1968 жылы тұрғызылды. Грузия - Зестафон 1953 ж.

ТМД электрлі ферроқорытпа өнеркәсібі электр энергиясының ең ірі тұтынушыларының бірі болып табылады. Электр энергия шығыны қара металлургиядағы электр энергияның жалпы шығынының ~ 20% - н құрайды. Мұнымен қоса шихта беруді дайындауға арналған жабдықтар жетілдірілуде.

Ферроқорытпа өнеркәсібі үшін кендік шикізаттық базаны кеңейту үлкен маңызға ие. Қазақстанда Қарағанды облысында марганец кенін өндіру сәтті жүзеге асуда. Бұдан басқа Қазақстанда қоры негізгі игерілген кенорындарының 95% - н құрайтын хромды кендердің бірегей кенорны (Ақтөбе облысы, Хромтау қаласы) бар. Бұл маңызды мәнге ие, өйткені 60 ‑ 80% балқытылатын жоғары леирленген болаттар мен қорытпалар құрамында негізгі қоспалауші элемент ретінде хром болады.

Ферроқорытпа электротермиялық өндірісінің минералды-шикізаттық, электрлі энергетикалық базаны құру бойынша жұмыстарымен қатар жақсы дамуы көбіне кендер мен концентраттарды қайта өңдеу теориясы мен технологиясын анықтайды. Терең теориялық зерттеулер негізінде көміртекті тотықсыздағыштардың қажетті түрлері, сонымен қатар алдын ала термиялық өңдеу арқылы шикізатты дайындаудың тиімдірек сызбалары жасалады.