3 Nazariy qism

C	Si	Mn	Ni	S	P	Cr
Cu
0.65 - 0.74	0.17 - 0.33	0.17 - 0.33	до 0.25	до 0.028	до 0.03	до 0.2	до 0.25

Ac₁ = 730 , Ac₃(Ac_m) = 770 , Ar₁ = 700 , Mn = 280

Ma’lumki, qayta ishlanadigan cho’yanlarda Fe miqdori 90% dan ortiq bo’ladi. Shuning uchun ularni eritishda pech muhitidagi kislorod bilan avvalo Fe reaksiyaga kirishadi.

[Fe] + 1/2O₂ - [FeO] + Q (1)
Bunda kislorod hisobiga (pech temperaturasi pastligida Leshatelye prinsipiga ko’ra) oksidlanganda issiqlikni ko’proq ajratuvchi elementlar (Si, P, Mn) oksidlanadi. Pech temperaturasi ko’tarila borishi bilan oksidlanganda issiqlik yutuvchi elementlar oksidlanadi.
Jarayonning boshlang’ich davrida boruvchi reaksiyalarni shunday ifodalash mumkin:
[2FeO] + [Si] = [SiO₂) + 2[Fe] + Q (2)
5[FeO] + 2[P] = (P₂O₅) + 5[Fe] + Q (3)
(FeO) + [Mn] = (MnO) + [Fe] + Q (4)
Hosil bo’lgan oksidlar o’zaro birikib shlak hosil bo’la boshlaydi:
(MnO) + (SiO₂) → (MnO ·SiO₂)
[FeO] + (SiO₂) → (FeO · SiO₂)
(P₂O₅) + [3FeO] → (FeO)₃ · P₂O₅.
Ko’pincha reaksiyalarni tezlatish maqsadida pechga ma'lum miqdorda temir rudasi kiritiladi yoki kislorod haydaladi.
Pech temperaturasi ko’tarilganda uglerod shiddatli oksidlana boshlaydi:
[FeO] + [C] = CO + [Fe] - Q kJ.
Pufak tarzida ajralayotgan uglerod (II) - oksid (CO) gazi metallni aralashtirib temperaturasini bir xil holga keltirish bilan birga uni zararli gazlardan (N₂, H₂, O₂) va metallmas materiallardan tozalaydi.
Shuni ta’kidlash kerakki, bir - biri bilan kontaktda bo’lib, o’zaro aralashmaydigan suyuqliklar (metall va shlak) da eriydigan komponent va birikmalar ayni temperaturada ikkala suyuqlikka ham ma'lum nisbatda taqsimlanadi. Demak, jarayon davomida shlak tarkibini o’zgartirsak metall tarkibi ham o’zgaradi.
Po’lat ishlab chiqarish jarayonini quyidagi davrlarga ajratish mumkin:
1) Shixtani suyultirish. Bu davrda avvalo Fe, so’ngra Si, P, Mn elementlari oksidlanadi va bu oksidlar birikib shlak hosil bo’ladi.
Shlakdagi (FeO)₃ · P₂O₅ birikmani bu sharoitda barqaror saqlash uchun ohaktosh qo’shiladi.
(FeO)₃· P₂O₅ + 4CaO = (CaO)₄· P₂O₅ + 3FeO + Q, (5)
aks holda u parchalanib, fosfor uglerod bilan qaytarilib metallga o’tishi mumkin.
2) Uglerodning oksidlanishi. Metall vanna temperaturasining ko’tarilishi bilan uglerod shiddatli oksidlana boshlaydi:
[FeO] + [C] = CO + [Fe] - Q.
Bunda metallda erigan [FeS] shlakdagi (CaO) bilan reaksiyaga kirishib, CaS tarzida shlakka o’tadi:
[FeS] + (CaO) = ( CaS) + [FeO]. (6)
Demak, shlakda qancha kalsiy oksidi ko’p bo’lib, temir oksidi kam bo’lsa, metall oltingugurtdan yaxshiroq tozalanadi.
Temir oksididan temirning qaytarilishi. Po’lat ishlab chiqarishda kislorod cho’yandagi begona jinslarni oksidlash uchun zarur bo’lsa, po’latlarda esa kislorodning bo’lishi uning mexanik va texnologik xossalariga putur yetkazadi. Shuning uchun po’lat ishlab chiqarishda undagi temir oksidlardan Fe ni qaytarish muhim davr hisoblanadi. Buning uchun temirga nisbatan kislorodga yaqinroq bo’lgan birikmalar (ferromrganets, forrosilitsiy) va alyuminiy bo’laklari yoki ularning kukunlari vannaga ma'lum miqdorda kiritiladi:
[Mn] + [O] = (MnO) + Q;
[Si] + 2[O] = (SiO₂) + Q;
2[Al] + 3[O] = [Al₂O₃] + Q
Bunda hosil bo’layotgan oksidlar po’latda erimay, osongina n SiO₂ · mFeO · KMnO birikma hosil qilib shlakka o’tadi. Temir oksididan temirni qaytarilish darajasiga qarab quyidagi hillarga ajratish mumkin: to’la qaytarilgan, qaytarilmagan va chala qaytarilgan.
To’la qaytarilgan po’lat quymalarni olishda metall avvalo pechda ferromarganes bilan, keyin esa kovshda ferrosilitsiy va alyuminiy bilan qaytariladi. Qaytarilmagan qaynaydigan po’lat quymalarni olish uchun esa po’lat avval pechda ferromarganes bilan chala qaytarilib, so’ngra qolipda uglerod hisobiga qaytariladi. Bunda metalldan ajralayotgan SO gazi aralashtirilayotganda u qaynaydi va ajralayotgan gaz pufakchalarining ko’pi quymada qoladi, kiritish bo’shligi bo’lmaydi. Bunday quymalarning sifati qaynamaydigan po’lat quymalardan pastrok bo’ladi. Chala qaytarilgan po’latlar ferromarganes va qisman ferrosilitsiy, ba'zan alyuminiy bilangina qaytariladi, shu sababli ular chala qaytarilgan po’latlar deyilati. Ishlab chiqarilayotgan quymalarning 55% to’la qaytarilgan, 40% qaytarilmagan, qolgan 5% igina chala qaytarilgan po’latlarga to’g’ri keladi.
Legirlangan po’latlar olish uchun, suyuq metall vannasiga ma'lum miqdorda toza legirlovchi metallar yoki ularning ferroqotishmalari (masalan, ferrohrom, ferrotitan) qo’shiladi. Bunda pechga Fe ga qaraganda kislorodga yaqin bo’lgan elementlar (masalan, Si, Mn, Al, Cr, V, Ti va boshqalar) esa metall tarkibidagi FeO dan Fe qaytarilgach yoki qaytaruvchilar bilan bir vaqtda kiritiladi.
Sanoatda ishlab chiqarilayotgan po’latlarning 16 - 18% ini legirlangan po’latlar tashkil qiladi. Uglerodli va legirlangan po’latlarning 1500 dan ortiq markasi bor.
Po’lat ishlab chiqarish jarayonini quyidagi davrlarga ajratish mumkin: