Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Качество алюминия и первичное рафинирование
Извлекаемый из электролизёров алюминий содержит различные примеси Первичный алюминий по содержанию примесей должен отвечать требованиям ГОСТ 11069—2001, в котором введены десять марок алюминия технической чистоты (АТЧ) и пять марок алюминия высокой чистоты (АВЧ). Высший сорт технического алюминия А85 содержит сумму примесей 0,15 %, низший сорт А0 - 1,0 %. Поэтому основная задача литейного отделения заключается в том, чтобы, используя имеющиеся сорта алюминия-сырца, путем оптимальной их шихтовки (смешивания) получить товарную продукцию согласно требованиям потребителей. Примеси, содержащиеся в алюминии-сырце можно разделить на три группы. 1) Металлические: железо, медь, цинк, титан, кальций, магний, натрий, галлий, ванадий, марганец, свинец, хром, олово, висмут, кадмий, сурьма, кремний, мышьяк и др. Содержание каждого в отдельности колеблется от 0,06 до 1,0 %, а иногда и выше. Железо и кремний особенно вредны, потому что именно они понижают пластические свойства и коррозионную стойкость алюминия. Остальные металлические примеси присутствуют во много раз меньше, чем железо и кремний, но все они ухудшают физико-химические свойства алюминия. 2) Неметаллические: глинозем, фтористые соли, углерод, карбид и нитрид алюминия. 3) Газообразные, в основном водород. Источники попадания примесей: - сырья - в алюминий переходят примеси из глинозёма, фторсолей, анодной массы; - состояние угольной футеровки и возраст ванны, - использование фторированного глинозёма; - оплавление железного инструмента – лом, шумовка, скребок; - переливы алюминия в миксеры в литейном отделении и т.д. Наиболее велико содержание в алюминии-сырце кремния и железа, которые вызывают существенное изменение свойств алюминия: повышают вязкость алюминия в жидком состоянии, увеличивают его электрическое сопротивление, твердость и предел прочности на разрыв, снижают пластичность и коррозионную стойкость. Одно из важнейших свойств алюминия – электропроводность. По степени влияния на электропроводность алюминия, металлы можно разделить на три группы: I - медь, цинк, никель, бериллий не оказывают значительного влияния на электропроводность; II - железо, кремний, магний весьма ощутимо снижают электропроводность алюминия;
III - ванадий, титан, марганец, хром резко снижают электропроводность алюминия даже при незначительном содержании. Ванадий оказывает наибольшее влияние, так как поступает в электролизёр с глинозёмом и углеродными материалами в довольно значительных количествах. Из неметаллических примесей в алюминии присутствуют глинозём, фтористые соли, углерод, карбид и нитрид алюминия. Даже тысячные доли процента этих примесей ухудшают механические и литейные свойства алюминия и снижают его коррозионную стойкость. Из газов в алюминии присутствуют преимущественно водород (более 80%), а также диоксид углерода, сернистый газ, кислород и азот. Суммарное их содержание в алюминии-сырце составляет 0,10-0,50 см³ на 100 г алюминия. Газы, содержащиеся в алюминии, ухудшают его физико-механические свойства, вызывают образование пор, раковин, пузырьков, что отрицательно влияет на изделия проката и литья. Вылитый из электролизёров алюминий перевозится в литейное отделение в том же вакуум-ковше. Ковш взвешивают, берут пробу алюминия и отправляют в лабораторию на экспресс-анализ. Затем проводят первичную очистку. Рафинирование инертными газами. В качестве инертных газов применяют азот, аргон или смесь газов. Газ продувают снизу через всю толщу расплава, при этом с пузырьками инертного газа удаляется растворенный в металле водород. Всплывающие пузырьки встречают на пути взвешенные неметаллические включения и выносят их на поверхность. Наиболее доступный газ – азот, он инертен к расплавленному алюминию при ≈ 700 ºС и весьма широко применяется в промышленности. Время азотирования 3-5 мин, расход азота 700-750 л на 1 т металла. Одновременно происходит удаление части растворенного в металле газа. Пузырьки газа адсорбируются преимущественно на частицах взвешенных в расплаве примесей (оксидов) и вместе с ними всплывают на поверхность. Оптимальное время отстаивания 30-45 мин; более длительное отстаивание или повышение температуры металла приводят к дополнительному его окислению. Рафинирование хлором. В течение 15 мин. проводят хлорирование - продувают смесь хлора и азота по кварцевым или графитовым трубкам при температуре алюминия 750-770 °С. Содержание хлора в азоте 5-10 %, расход хлора 0,3-0,5 кг/т Al. Из алюминия-сырца удаляется около 60 % газов. Металлические примеси (кальций, натрий и магний), как более электроотрицательные, чем алюминий, хлорируются, а другие остаются в расплавленном алюминии. Обволакиваясь газовой оболочкой, хлориды легко всплывают на поверхность металла, образуя рыхлый порошок, который снимают дырчатой ложкой (шумовкой). Потери алюминия с хлоридами 0,2 кг/т.
Рафинирование флюсами. Этот метод основан на удалении неметаллических примесей путем их взаимодействия с расплавленными солями. Механизм такого взаимодействия различен в зависимости от применяемого флюса. Взвешенные частицы могут растворяться расплавленными солями, могут химически взаимодействовать с ними или сорбироваться, т.е. оседать на поверхности корольков (капель) расплавленной соли. Эффективность очистки достигается лишь в том случае, если флюсы смачивают неметаллические включения лучше, чем металл. На поверхность алюминия наносят слой флюса из хлоридов калия, натрия и кальция. В результате смачивания размер включений увеличивается и они всплывают с большей скоростью, чем до обработки флюсом.
|
||||||
Последнее изменение этой страницы: 2021-04-05; просмотров: 97; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 13.58.60.192 (0.006 с.) |