ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы ОСНОВЫ МЕТАЛЛОВЕДЕНИЯ И ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ Строение металлов и сплавов из "Технология металлов и других конструкционных материалов " Современные ванны обычно применяются (одноанодные) с самообжигающимся анодом (рис. 15). Непрерывный самообжигающийся анод устроен следующим образом. Внутрь прямоугольной алюминиевой обечайки загружают угольную анодную массу (нефтяной или смоляной кокс или каменноугольный пек). В верхних слоях масса находится при 100—140° С в жидком состоянии, затем ниже она переходит при 360° С в тестообразное состояние, при 400—950° С спекается в твердую анодную массу. Перемещение анодов по вертикали производится с помощью электродвигателей. Перед пуском в работу электролизера производят обжиг анодов и подогрев ванны в течение 6—8 суток, потом заливают жидкий электролит из другой действующей установки и уже затем приступают к электролизу. Постепенно сгорающие аноды опускают в ванну, а сверху загружают анодную массу. Обедняющийся глиноземом электролит периодически пополняется новыми порциями и, таким образом, обеспечивается непрерывность процесса. Электролизер работает непрерывно 2—3 года. [c.47] При электролизе имеют место следующие процессы. Расплавленный криолит под действием электрического тока диссоциирует на ионы. [c.48] Положительно заряженные ионы А1 + переносятся электрическим током к подине (катоду), где происходит катодный процесс (разряд ионов алюхминия и выделение металлического алюминия в жидком виде). [c.48] В результате этого алюминий накапливается на дне ванны под слоем электролита, откуда его удаляют обычно с помощью сифонного устройства или путем вычерпывания ковшом через трое или четверо суток. [c.48] Выделяющийся при этом кислород окисляет углерод анода с образованием СО и СО2, которые удаляются с помощью вентиляционных устройств. [c.49] При электролизе расходуется глинозем и углерод анодов, а получаются алюминий и окислы углерода. [c.49] При электролизе для производства 1 т алюминия расходуется около 2 т глинозема, 0,1 т криолита и других фторидов, 0,7 т анодной массы и 17 000—18000 кВт-ч электроэнергии. Электроэнергия составляет более 30% стоимости получаемого алюминия. [c.49] Другие примеси осаждаются на дно ванны и по мере накопления периодически удаляются. При электролизе расходуется до 25 кг электродов и 15000—17000 кВт-ч электроэнергии на 1 т магния. [c.51] Полученный электролизом магний содержит до 3% примесей (хлористые соли, окись магния и др.), поэтому его подвергают рафинированию путем переплавки в стальных тигельных печах с флюсом или возгонкой магния. В качестве флюса применяют сплав хлористых и фтористых солей, которые перемешивают с жидким металлом при температуре 720—750° С, после чего дают расплаву выстояться. При этом примеси опускаются на дно тигля. Очищенный магний разливают в изложницы при помощи ковшей чайникового типа, причем струя металла предохраняется от окисления путем опыления ее мелким порошком серы. [c.51] Рафинирование магния возгонкой основано на большей упругости паров его по сравнению с примесями (кремнием, железом, медью и др.). Процесс ведут в герметически закрытых ретортах (рис. 17) в вакууме [остаточное давление (ОД—0,2 мм рт. ст.)]. Нижняя часть реторты подогревается до температуры 600° С, при которой магний начинает испаряться, а верхняя охлаждается примерно до 450° С для конденсации паров магния при этом магний оседает на стенках реторты. Полученный магний в виде чистых блестяш,их кристаллов удаляется со стенок реторты, переплавляется и разливается на чушки. Рафинированный металл содержит 99,91 — 99,99% Mg. [c.52] В основу производства магния термическим путем положены процессы восстановления окиси магния кремнием, карбидом кальция или углеродом. Восстановление магния кремнием или карбидом кальция ведется в стальных ретортах при глубоком вакууме и температуре 1100—1200° С. Основным исходным материалом служит обожженный магнезит или доломит. [c.52] При силикотермическом и карбидотермическом способах восстановленный магний испаряется и конденсируется (кристаллизуется) на стенках в кристаллизаторах. [c.52] Восстановленный магний испаряется и осаждается в виде кристаллов на стенках холодильника, соединенного с печью, откуда его извлекают, переплавляют и разливают в чушки. Полученный термическим путем магний содержит 99,9% Mg. [c.52] Технический магний в чушках согласно ГОСТу выпускается двух марок Mg 1 (99,91% Mg), Mg2 (99,85% Mg). [c.52] Металлический титан выпадает на дно и стенки стального стакана и спекается в плотную губчатую массу, содержащую чистый и хлористый магний. Образующийся в результате реакций жидкий хлористый магний периодически удаляется. [c.55] После окончания процесса и охлаждения стакана из него извлекают полученный продукт. Примерный состав губчатой массы 65—55%Т1, 25—30% Мд и 10—15% Mg l2. [c.55] Для удаления металлического и хлористого магния полученный титан подвергают рафинированию вакуумной сепарацией. Для этого стакан с реакционной массой закрывают крышкой, имеющей отверстия, затем поворачивают вверх дном, устанавливают в печь, создают вакуум 10 з мм рт. ст. и нагревают до 900—950° С. При этом металлический и хлористый магний испаряются и проходят через отверстия в крышке стакана, конденсируются на конденсаторах, переходя из паров в жидкое, а затем в твердое состояние, и собираются в нижней части печи. Схема печи для вакуумной сепарации губчатой массы титана показана на рис. 20. [c.55] Вернуться к основной статье