Особенности выплавки и переработки медных сплавов
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
по-ла) 5500350038304886
Выплавку вторичных оловянных и безоловянных бронз проводят в однокамерных отражательных печах двух типов: стационарных (рис.48) и поворотных (рис.49). Емкость стационарных отражательных печей составляет от 11,4 до 36 т, поворотных 15 т. Техническая характеристика печей дана в табл.24.
Для футеровки отражательных печей применяют хромомагнезитовый, магнезитохромитовый, динасовый и шамотный кирпич. Под и шлаковый пояс продольных и торцовых стен печи футеруют хромомагнезитовый и реже магпезитохромитовым кирпичом. Для кладки стен и свода используют перечисленные огнеупоры, исключая шамотный. Свод не имеет тепловой изоляции, что позволяет оперативно проводить его ремонт. Стойкость свода составляет 1,5-6,0 мес. Загрузочные окна и подвижные заслонки охлаждаются водой. Печи отапливают жидким или газообразным топливом. Движение топочных газов - подковообразное (печь рециркуляционного типа). Загрузку в печь шихты и флюсов, а также перемешивание расплава производят напольной мульдозавалочной машиной грузоподъемностью до 3 т. Шлак с поверхности металла снимают через рабочие окна в шлаковницы. Готовый металл выпускают непосредственно из летки на разливочную машину конвейерного типа или выливают в ковши.
Работа печей в комплексе с миксером позволяет сократить простой в период разлива металла и повысить производительность плавильного агрегата на 15-20%. Отходящие газы после предварительного охлаждения очищают от пыли и возгонов в рукавных фильтрах. В отдельных случаях тепло газов отражательных печей используют в воздухонагревателях.
Для плавки сплавов па медной основе из вторичного сырья наибольшее распространение получили электрические индукционные печи. По сравнению с пламенными печами они обеспечивают меньшие потери цветных металлов, просты по конструкции, создают лучшие санитарно-гигиенические условия труда.
3.3 Практика и показатели выплавки бронз и латуней
Выплавку бронз из вторичного сырья осуществляют в отражательных печах па переходящей ванне (остается от предыдущей плавки или наплавляется специально). Масса металла в переходящей ванне обычно составляет 30-40 % от массы загружаемой шихты. Перед загрузкой шихты печь разогревают до температуры 1350-1450 С, после этого грузят легковесное сырье (стружку, выштамповку, сетку, оборотные материалы). Крупногабаритный лом и черновую бронзу подают в печь в последнюю очередь. Компонентами покровного флюса являются кальцинированная сода [60 % (по массе)] и плавиковый шпат (40%). Расход покровного флюса составляет 1,2-2,4% от массы шихты. Рафинирующие флюсы могут иметь следующий состав, % (по массе): 96-медная окалина и 4-песок или 30-натриевая селитра, 45 - медная окалина, 15 - песок.
Перемешивание сплава в печи производят с помощью завалочной машины. Образующийся шлак скачивают через загрузочное окно в шлаковницу-отстойник; в последней происходит частичное отстаивание увлеченного шлаком сплава. Для удаления вредных примесей (железа, алюминия, кремния, сурьмы) загружают рафинирующий флюс, состав и количество которого определяют наличием примеси и ее количеством. По завершении рафинирования в печь вводят легирующие добавки (олово, свинец и др.) и ванну тщательно перемешивают для получения однородного сплава. Температуру металла перед разливом поддерживают на уровне 1100-1150С.
При плавке расход условного топлива составляет 210-250 кг на 1 т готовой продукции. Съем сплава в сутки с 1 м2 площади пода печи равен 18-20 т. При плавлении шихты в печи поддерживают нейтральную или близкую к нейтральной атмоiере. Газы на выходе из печи содержат 0,6-2,0% 02 и 2-3% СО. Извлечение металлов в готовую продукцию составляет 93 - 94,5%, в оборотные материалы 3-4%, в шлаки переходит 1,5-2,5%. В шлаках от выплавки бронз содержание металлического сплава составляет 7-12%; содержание других компонентов характеризуется следующими данными, %: 22-28 Si02, 12-17 А120з, 5-9 Са, 8-14 Na20, 4-8 Fe. Шлаки используют при выплавке вторичной черной меди и бронзы.
Для производства безоловянных бронз используют поворотные отражательные и индукционные печи. В отражательную печь с переходящей ванной для предохранения металла от окисления загружают сухой древесный уголь. Вместо древесного угля применяют криолит (1 - 2% от массы металла), плавиковый шпат кальцинированную соду. Расход флюсов составляет 2-4% от массы шихты. Затем загружают раiетное количество легирующих элементов (алюминия, железа, марганца). В последнюю очередь грузят бронзовые и медные отходы. После полного расплавления шихты и тщательного усреднения расплава снимают шлак. Готовый металл разливают в чушки при температуре 1100-1150С.
Технология получения безоловянной бронзы в электрических печах аналогична описанной. Перед выпуском из индукционной печи в ковш безоловянную бронзу разогревают до температуры 1200-1250С. В отражательных печах извлечение металлов в готовую продукцию составляет 93,5-94,5%, в оборотные продукты 4,0 - 4,5%. Эти же показатели для индукционных печей равны 95-96 и 3,0-3,5% соответственно. Удельный расход условного топлива составляет 300-320 кг/т сплава, для получения 1 т сплава в индукционных печах расходуют 350-380 кВт-ч электроэнергии.
Латуни различных марок (свинцовистые, кремнистые и др.) из вторичного сырья получают в основном в индукционных канальных печах. Плавку ведут на переходящей ванне (так называемом "болоте"), объем которой составляет 35-45% общего объема. Химический состав "болота" должен соответствовать марке выплавляемо