Шойын пешінің жалпы құрамы мен түрлері

Кіріспе

Шойын (чугун) -жақсы құйылатын қасиеті бар темірмен көміртектің (2% жоғарғы) қорытпасы; темірдің көміртек (2%-дан астам, әдетте, 3—4,5%), қайсыбір мөлшерде марганец (1,5%-ке дейін), кремний (4,5%-ке дейін), күкірт (0,08%-тен аспайды), фосфор (1,8%- ке дейін), ал кейде басқа да элементтер қосылған қорытпасы. Шойында көміртек темір карбиді Ғе3С түрінде байланысқан күйде болуы мүмкін (сұр шойын). Шойын темір кендерін домна пештерінде балқыту арқылы алынатын өндеудің бастапқы өнімі, қолданылуы мен химиялық құрамына қарай шойын қолданбалы, яғни болат қорытуға арналған шойын, құйма шойын, арнаулы шойын болып бөлінеді. Шойын құймалардың сапасын жақсарту үшін азғана мөлшерде түрленгіштер қосып түрлендіру және шойынды әр түрлі элементтермен қоспалау қолданылады.

Домна шойыны (чугун доменный) — домна пешінде балқытылып алынған шойын, темір және марганецті кендерден домна пештерінде балқытып алынатын сұйық шойын. Домна шойынының 80—85%-ынан болат өндіріледі. Соғылмалы шойын (чугун ковкий) — құрамына жапалақ түрлес графит кіретін және ақ шойынды босаңдату нәтижесінде алынатын шойын. Сұйық шойын (чугун жидкий) — домна пешінде немесе шойынпеште қорытылған шойын. Сұйық шойын қатайған соң тасымалданып тұтынушыға жеткізіледі (белдік, картерлер, фитингтер жасағанда соғылмалы шойын орнына қолданылады). Осының нәтижесінде құйма дайындамалардың массасы соғылмалы шойыннан құйылған дайындамалар массасынан шамамен екі еседей кем болады;
құрылымында сфера түрлес графиттік кірме бар болатын, беріктігі жоғарғы шойын. Шыңдалған шойын (чугун ковкий) — механикалық қасиеттері жағынан сұр шойын мен болат аралығына сәйкес келетін шойын. Шындалған шойынды кейде соғылмалы шойын деп те атайды. Шойынның технологиялық қасиеттері бойынша және оның тіпті соғылмайтындыгын ескере отырып, шыңдалған шойын атауының дұрыс екенін ескерген жөн. Сұр шойын (чугун серый) – тілімшелі графит түріндегі көміртек едеуір дәрежеде немесе толық бос күйде болатын шойын; құрамында Мn, Р, S қосындысы бар Fe-C-Si қорытпасы. Сұр шойын құрамында 2,4— 3,8% көміртек пен 1,2—3,5% кремний болады. Шар тәрізді графитті беріктігі жоғары шойын (Чугун с шаровидным графитом (высоко-прочный)) — беріктік көрсеткіштері жоғары шойын. Негізінен, шойын құрылымын магний, кальций, және т.б. элементтер қосып түрлендіру арқылы алынады. Әдеттегі сұр шойындай емес, мұнда графит тақташа түрінде болмай, шартәріздес болғандықтан мұндай шойын беріктігіне қоса илемді болып шығады. Иінді біліктер, бұлғақтар, тісті доңғалақтар, жалғастырғыштар және басқа да жауаптылығы жоғары тетіктер жасауда қолданылады [1].

1 Шойын пешінің жалпы құрамы мен түрлері

1. Шойын қорыту үшін шойынпеш

Өзінің қарапайымдыльғы мен технологиялылығы арқасында шойынпеш кең таралуына ие болған. 1.1-суретте металлургиялық шойынпеш қондырғысының сұлбасы келтірілген.

Kaзіргі шойынпеш - ішкі жағынан отқа төзімді кірпішпен шегенделген шахталы пеш (1.2-сурет). Шойынпештің 3 нeгізгі бөлiмi бар:

1.  Kөpік 1, мұнда қорытылтан сұйық шойын жиналады;
2.  Шахта 2, осыған шихта материалдары тиеледі (металл, отын, флюстер);
3.  Құбыр 3, бұл аркылы ыстык шойынпеш газдары ұшқынбасқыштан 4 өтіп ауаға шығарылады.

Шахталы коксты шойын пештерді шартты түрде төрт аймаққа бөлуге болады (1.3-сурет). Қыздыру аймағьнда (1) ыстық газдар металды қыздырады, бұл ретте ол газ фазасымен өзара әрекеттеседі, соның нәтижесінде ол тотығады; кокс қызып, өзінің ұшу қасиеттерін жоғалтады. Кокс шойын пеште бос қабаттың қалың қабатты түрінде және жұмыс қабаттары неғұрлым жұқа қабатты болады.

[pic 1]

Сурет 1.1. Металлургиялық; шойынпеш қондырғысыньң сұлбасы

1 - шойынпеш; 2 - қакпақ; 3 - колошник конусы; 4 - газдарды шаңнан алгғшкы тазарту үшін  циклон; 5 - шілтерлер; 6 - жандыруды аяқтау камерасы; 7 - рекуператор; 8 - шойын пеші газын жандыруьн аяктау үшін ауа беруші вентилятор; 9 – түін  сорушы; 10 - шойын пешіне ауа беруші вентилятор; 11 - фурмалар; 12 - су беруші құбыр; 13 - науан; 14 - металл - қож жинаушы; 15 - грануляцияланған қожды тycipy; 16 - басқарушы щит; 17 - скип көтергіш

Шойынпешке ауадан берілетін оттегі фурма ауданында кокс көміртегімен реакцияга түседі.