Шойын өндірісінен негізгі мәліметтер

Темір-көміртегі қорытпаларына шойын және болат жатады. Шойын 
машина жасайтын материалдардың ең арзаны, құйылып өңделу қабілеті 
жоғары және болат өндіру үшін шикізат ретінде қолданылады. 
5.1 Шойын өндірісінен негізгі мәліметтер
Жердің беткі қыртысында темірдің таза түрде кездесуі өте сирек. Жер 
қойнауындағы темірдің тотықтануына қарай оның басқа элементтердің 
тотықтарымен қоспасы көптеп кездеседі. Құрамында темір кездесетін 
минералдар саны 200-ге таяу. Ірі темір тотықтарына бай минералдардың 
жиынтығы темір кен орны деп аталады. Құрамындағы металдарды өндіру 
техникалық және экономикалық тиімді болатын тау жыныстары кен деп 
аталынады.
Темір кеніне қызыл, қоңыр, магнитті және шпатты теміртастар жатады. 
Кеннің құрамында темір тотықтарынан басқа кремнезем, балшық, күкірт, 
фосфор сияқты бос жыныстар бірге кездеседі. Бұлардан шойынды қорыту 
алдында тазарту керек. Шойын өндіру үшін теміртас кеніне қосымша басқа 
да материалдар қажет. Ондай материалдар ретінде марганец кені, флюстер 
және кокс алынады. Домна пешіне салынатын темір кенінің құрамындағы 
марганецтің мөлшері шойынның сапасына жетіксіз болса марганец рудасы 
үстемдеп қосылады.
Флюстерді қосу арқылы домна пешінде жүретін процесс кезінде 
қорытпа бос жыныстардан толық тазартылады. Флюстер мен бос жыныстар 
және күл қосылып оңай балқитын қосылыс қож түзеді. Қождың тығыздығы
металдың тығыздығынан төмен болғандықтан пештегі ерітіндінің беткі 
қабатына жиналған күйі сұйықтай пештен шығарылып, қорытпа тазаланады. 
Шойын домна аталатын пештерде қорытылады. Домна пеші өте ірі, 
биіктігі 30-80 метрге жететін үздіксіз жұмыс атқаратын шахталы пеш (5.1,а-
суреті). Домна процессі күрделі химиялық процесс. Негізі – темірді 
көміртегімен қанықтыру. Көміртегімен қатар кенмен бірге түсетін марганец, 
кремний, күкірт, фосфор сияқты элементтермен қоса қанығады. Марганец 
кенінің құрамында оксид түрінде, кремний тау жыныстарындағы кремнезем 
(SiО
2
) түрінде кездесіп қатты көміртегімен әрекеттесу арқылы қалыптасады. 
Қалыптасқан Mn мен Si қожға шығып қалады. Фосфор кенде P
2
O
5 
x 3CaO 
қосылыс түрінде кездесіп, толық мөлшерде қорытпада сақталынып қалады. 
Күкірт домна пешіне кеннің құрамындағы FeS
2
, FeS, CaSO
2
, CaS 
қосындылыры ретінде енеді. 
Домна пешіне қажетті отын ретінде кокс пайдаланылады. Кокс алу 
үшін таскөмірдің арнайы түрлерін 1000-1200ºС температурада 15-20 сағат 
бойында ауа кірмейтін пештерде қыздырады. Осылай өңделген таскөмірден 
смола мен газдар ажырап тек қана көміртегінен тұратын кеуекті материал 
қалады. Кокс қымбат отын болғандықтан домна пешінің өндіру қарқынын 
көтеру көзделіп табиғи газда қолданылады. Табиғи газ негізінен метаннан 
СН
4
тұрады. Таскөмір коксының құрамы 82-88% қатты көміртегінен, 5-10% 
күлден тұрады, бірақ құрамында 0,5-2% күкірт әрқашан кездеседі.

Кенді балқыту алдында арнаулы дайындықтар жүргізіледі. Ондай 
операциялар: ұсату, іріктеу, байыту, күйдіру және күйе жентектеу.
Байыту арқылы темірдің құрамы бос жыныстан тазартылып көлемі 
ұлғайтылады. Байыту үшін темір кенін суға шайып құмды сазды борпылдақ 
бос жыныстан арытады және магнитті сепарациямен тазартады. Магниттік 
қасиеті бар темір тотықтары магнит өрісінде сақталып, қалған бос жыныстар 
тыс қалады. Осылай байытылған темір-көміртекті концентраттар өлшемді 
мөлшердегі кесектерге агломератқа  айналдырылады. 
Агломераттау деп – кеннің ұсақ бөлшектерімен, ұнтақтарын кокстың 
ұнтағы мен флюске араластырып кеуекті материал алу жолы аталады. Ол 
үшін 40-50% темір кенінен, 15-20% әктастан, 20-30% қайтарылған агломерат 
ұнтағынан, 4-6% кокстің үгінділерінен, 6-9% ылғалдан тұратын шикіқұрам 
1300-1500
0
С 
температурада 
агломераттау 
машинасында 
жентектеп 
күйдіріледі. Жентектеп күйдіру кезінде кендерден зиянды қоспалар (күкірт, 
фосфор) шығарылады, карбонаттар ыдырайды және кесекті кеуек агломерат 
алынады. 
Домна пешінің жұмыс атқару тәртібін 5.1- суретіне сүйеніп 
қарастыралық. 
а) домна пеші; б) ауақыздырғыш 
5.1-сурет. Домна пешінің құрылысы. 
Шойынды өндіру жоғарыда айтқандай домна пешінде темір кенін 
қорыту арқылы жүргізіледі. Оның пайдалы көлемі 1300-2300м³, тәулігіне 

2000 тоннаға дейін шойын өндіреді. Кейбір ерекшеленген пештердің көлемі 
5000м³ жетеді. 
Домнада қорытудың мағынасы оған құйылатын агломерат, кокс және 
флюстер пештің шикіқұрамында қабатталып орналасады да әр қабаты бөлек 
пештің калошник (3)  атты үстіңгі бөлігіне құйылады. Пештің шахтасы (4) 
отқа төзімді шамот кірпішінен (5) қаланады. Қалыңдығы 1 метрден астам. 
Шахтаның төмен жағында булағыш (6), кемершік (7) және көрік (8) 
орналасқан. Кокспен толтырылған көріктің үстіңгі бөлігінде мыстан 
жасалған суменсалқындатылып тұратын 16...20 үрлегіштер (12) арқылы 
үрлеу белдігінен (13) домна пешіне 300кПа қысымымен оттегімен 
байытылған 900...1200
0
С температураға дейін қыздырылған ауа жіберіліп 
тұрады. Көріктің төменгі бөлігінде орналасқан қож ағынөзегі (9) және шойын 
ағынөзегі (11) арқылы пештабанда (10) жинақталған сұйық қож бен шойын 
әрбір 2-3 сағат сайын шығарылып отырады.
Әрбір домна пеші үш ауақыздырғыштармен (5.1,б-суреті) бірге жұмыс 
істейді. Құрамында 30% көміртегі тотығы бар тазартылған пеш газдары 
ауамен араластырылады да отқа төзімді кірпішпен шегенделген бөлмешікте 
(14) 1300
0
С температурада жанып кірпіштен қаланған саптамаға (16) өзінің 
жылуын беріп өтеді, сонан соң пешкөмей (17) арқылы атмосфераға 
шығарылады.
Ауақыздырғыштың екеуі саптаманы қыздыру режімінде жұмыс істеу 
кезінде, үшінші ауақыздырғышта домна пешіне жіберілетін ауа 
қыздырылады. Бұл кездегі ауаның айналу бағыты стрелканың бағытына кері 
қарай болады. Ауаны қыздыру температурасы белгіленген шектен (900
0
С) 
төмендегенде ауақыздырғыштың жұмыс атқаруы автоматты түрде 
салқындату режімінен жылыту режіміне өзгеріп отырады.
Домна процесі- жанған кокстан көрікке жіберетін ыстық ауадан 
бөлінген газбен шикіқұрамды қыздыру кезінде пеште жүретін күрделі 
физикалық-химиялық процес (5.2- сурет). Жоғары көтерілген газға қарсы 
шикіқұрам біртіндеп төмен қарай түседі. Сонымен, шикіқұрамның 
компоненттерімен газдың әрекеттесуінен пештің көрік атты төменгі 
бөлігінде бір-біріне қосылмайтын шойын және қож сұйықтары пайда болады. 
Домна пешіндегі процесті келесі кезеңдерден тұрады деп қарастыруға 
болады: отындағы көміртегінің жануы, шикіқұрамның компоненттерінің 
ыдырауы, тотықтардың тотықсыздануы, темірдің көміртегіне қанығуы,
қождың түзілуі.
Домна өндірісінің негізгі өніміне шойын, қосалқы өніміне – қож және