Плавка в расплаве

ФИЗИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПЛАВКИ В РАСПЛАВЕ (ПВ) [c.81]

Горелочно-дутьевые устройства принципиально отличаются между собой в зависимости от назначения плавки - в газовой фазе или в расплаве. При плавке в газовой фазе через эти устройства подают и перерабатываемую шихту, т.е. они являются шихтово-воздушными, шихтово-кислородными горелками. При плавке в расплаве дутьевые фурмы или фурмы-горелки служат в основном для подачи в ванну расплава газообразного окислителя (конвертеры, печи ПВ и др.), но на некоторых агрегатах одновременно выполняют функцию загрузки концентратов (вертикальные конвертеры, агрегат Мицубиси и др.). В автогенной шахтной плавке применяют фурмы простейшей конструкции (трубка постоянного сечения с крышкой-заглушкой на внешнем конце) для подачи воздуха или воздухо-кислородной смеси в столб шихты. Рассмотрим кратко горелочно-дутьевые устройства для двух групп процессов плавки - в газовой фазе и в расплаве. [c.104]

Дутьевые устройства на агрегатах плавки в расплавах выполняют [c.108]

АВТОГЕННЫЕ СПОСОБЫ ПЛАВКИ В РАСПЛАВЕ ЗА РУБЕЖОМ [c.231]

Отличаются между собой процессы плавки в расплаве по способу подачи дутья, конструкции агрегатов. [c.231]

Плавка в расплаве свинцовых шихт [c.254]

В связи с большими технологическими преимуществами плавки в расплаве, в СССР особое внимание обращается на использование этой технологии в сочетании с другими, для решения задач комплексной переработки сульфидного полиметаллического сырья. [c.395]

Новые процессы плавки в расплаве [c.398]

Новым перспективным процессом является плавка в расплаве с получением в одном агрегате богатого штейна (металла) и элементарной серы. Проведены опытно-промышленные плавки в печи ПВ с высокой ванной и загрузкой на поверхность избытка угля (создание угольной шубы ). Высокая ванна расплава регулирует температуру расплава по высоте и создает условия для протекания реакций [c.399]

В кислородных конвертерах трудно выплавлять стали, содержащие легкоокисляющиеся легирующие элементы, поэтому в них выплавляют низколегированные (до 2—3 % легирующих элементов) стали. Легирующие элементы вводят в ковш, расплавив их в электропечи, или твердые ферросплавы вводят в ковш перед выпуском в него стали. Плавка в конвертерах вместимостью 130—300 т заканчивается через 25—50 мин. Кислородно-конвертерный процесс более производительный, чем плавка стали в мартеновских печах. [c.37]

Однако плавка в электродуговых гарнисажных печах с расходуемым электродом имеет и ряд недостатков - затруднен перегрев жидкого расплава и переплав отходов, невозможно выдерживать расплавленный металл в печи и др. [c.312]

Плавка в холодных тиглях [25]. Одним из методов получения особо чистых металлов, полупроводников и окисных материалов является плавка в холодных тиглях, т. е. в металлических (медных и реже серебряных) водоохлаждаемых тиглях, помещаемых в плавильный индуктор. Низкая температура тигля предотвращает химическое взаимодействие между ним и расплавом. [c.242]

Отличительные особенности современной технологии получения полупроводниковых монокристаллов германия и кремния сводятся к двум операциям очистке методом зонной плавки в вакууме и выращиванию монокристаллов (вытягивание из расплава). Сущность очистки при зонной плавке (рис. 5-6) заключается в том, что в зоне расплава большинство примесей перемещается в направлении к холодному месту слитка при медленном перемещении зоны плавки вдоль бруска очищаемого материала примеси сосредоточиваются в одном конце и удаляются после плавки и охлаждения обрезкой. Зонная плавка германия 5 производится в графитовых лодочках 4, которые помещаются в вакуумируемые кварцевые трубы 1. Вокруг кварцевой трубы расположены витки высокочастотного индуктора 2, образующие в слитке узкие зоны плавления 5, перемещение [c.280]

Для дальнейшего повьпиения чистоты процесса при приготовлении сложных сплавов и точности химического состава необходимо было искать новые методы плавки, в которых контакт расплава с гарнисажем либо исключается, либо сводится к минимуму. [c.8]

Рассмотрим состояние поверхности охлаждаемой стенки, работающей в расплаве. При этом ограничимся расплавами, компоненты которых при рабочей температуре не вступают в химические соединения с материалом стенки. Металл стенки может быть покрыт слоем оксидов или более сложных соединений различного происхождения. Они могли существовать на его поверхности до появления расплава или образоваться за счет кислорода, растворенного в расплаве. При относительно высокой химической активности жидкого металла возможен и обратный процесс — восстановление оксидов, имевшихся на стенке. Так, например, в процессе плавки в окисленном медном тигле сплавов лития поверхность тигля очищается до металлического блеска. [c.12]

Метод ИК интроскопии может быть применен для анализа степени чистоты полупроводниковых материалов. Так, исследовались топограммы ИК пропускания "к = 10,6 мкм) двух образцов кристаллов QaP, полученных различной технологией. Первый кристалл был синтезирован непосредственно при горизонтальной зонной плавке из расплава состава, близкого к стехиометрическому, а второй был получен бестигельной зонной плавкой под давлением. Известно, что для бестигельной зонной плавки исходными являются материалы, синтезированные в графитовых лодочках. Выращенные в них кристаллы GaP оказываются в сильной степени загрязненными рядом остаточных и неконтролируемых примесей, в особенности графитом. Однако последующая бестигельная зонная плавка обеспечивает эффективную очистку исходного материала от ряда примесей. Эффективная очистка кристаллов наглядно наблюдалась на топограммах. [c.187]

Совершенствование методов плавки (раскисление, рафинирование) вакуумирование расплава перед разливкой плавка в вакууме или в инертной среде фильтрование расплавов алюминиевых и магниевых сплавов перед разливкой или во время ее и т. д. [c.162]

Если в расплаве присутствуют примеси с разной температурой дезактивации, то с увеличением температуры заливки возможно ступенчатое расширение зоны столбчатых кристаллов и укрупнение зерна в центральной зоне отливок (число ступеней будет соответствовать числу сортов активной примеси). Однако указанное явление возможно при условии, что расплав во время плавки не перегревается выше температуры заливки. Например, это наблюдается при литье сплава АМц в нагретые формы (рис. 16, а). На практике же в силу специфики технологии плавки расплав перегревается намного выше температуры заливки и, как правило, выше температуры дезактивации большей части примесей. Поэтому на практике ступенчатое изменение кристаллического строения отливок по мере повышения температуры заливки не наблюдается. [c.177]

Так как восстановительная часть шихты содержит алюминий, необходимый для восстановления окислов хрома — твердых или находящихся в расплаве, то условия восстановления окислов при проплавлении этой части шихты на поверхности расплава весьма близки к условиям внепечной плавки с избытком восстановителя. Это способствует более полному восстановлению хрома по сравнению с внепечной плавкой, а также позволяет применять восстановитель повышенной крупности. [c.116]

Принцип окислительного плавления сульфидов в расплавах, положенный в основу плавки в жидкой ванне, следует признать наиболее перспективным направлением развития автогенных процессов. Только этим можно объяснить повышенный интерес к нему за рубежом, где предложено много различных вариантов плавки в расплавах, направленных в основном на прямое получение черновой меди. Остановимся кратко на характеристике двух из них— процессах Норанда (Канада) и Мицубиси (Япония). [c.157]

Рис. 1. Зависимость энергозатрат на 1 т медного халькопиритового концентрата при отражательной плавке (]), взвешенной плавке (ВП), плавке в расплаве (2) и кислородно-факельной (3) плавке (КФП) на предприятии производительностью 100,0 тыс. т/год. Содержание Н2О в концентрате, % 7 (сплошная) 0,1 (пунктирная) линии

Одним из эффективных автогенных процессов является созданный в СССР под научным руководством проф. А.В.Ванюкова процесс плавки в расплаве (процесс Ванюкова - ПВ) [162 - 167]. Сущность его состоит в сжигании сульфидов в шлаковом расплаве на кислородном дутье или дутье, обогащенном кислородом. Процесс осуществляется в шахтной кессонированной печи при движении расплава сверху - вниз [168, 169]. [c.212]

Использование теплотворной способности сульфидов, сопоставимой с низкосортными видами топлива, для плавки и получения тепла наиболее полно может быть достигнуто в одном агрегате при максимально возможном окислении сульфидов. При этом возможно получение богатых штейнов, белого матта или файнштейна, черновой меди. Если высокую степень десульфуризации можно достичь в любом автогенном процессе, то разделение продуктов плавки, получение бедных шлаков в отсутствии перемешивания быстро достичь трудно. Без перемешивания в ванне печи происходит накопление магнетита, который медленно разрушается и способствует повышенному переходу цветных металлов в шлак. Для восстановления магнетита необходимо условие, при котором Рдд аш " расплав- Восстановление будет наблюдаться при перемешивании ванны газами и повышении температуры. Это достигается плавкой в расплаве при кислородном дутье или дутье, обогащенном кислородом. Важное обстоятельство и то, что в барботируемой ванне в результате интенсивного обмена состав штейновых включений в шлаке аналогичен составу донного штейна. Кроме того, при барботаже происходят коалесценция включений, их более быстрое разделение со шлаком и оседание в ванну штейна. В спокойной ванне (КФП, взвешенной плавки и др.) укрупнение частичек штейна происходит процессом, определяемым диффузией. При плавке в расплаве (ПВ) частички имеют размер 0,5 - 3 мм и тем крупнее, чем меньше магнетита, чем больше поверхностная энергия шлака и штейна. [c.212]

В случае образования высокотемпературного факела в толще расплава для условий плавки в расплаве, например при высокой теплопроводности самого расплава, потч>и с газами уменьшаются. Для организации таких условий следует подавать кислород в штейн, что невозможно в настоящее время из-за технических трудностей (прогар фурм, отсутствие или малый гарнисаж и т.д.). Поэтому следует выбирать оптимальную теплопроводность шлака, регулируя ее флюсующими добавками (СаО, AI2O3 и т.п.). Кроме того, для реализации некоторой части этих условий следует подбирать шлаки, растворяющие в значительной степени FeS. Это могут быть, например, основные шлаки с малым содержанием SiOj. Локализация тепла в расплаве будет зависеть и от степени обогащения дутья кислородом. [c.358]

Рассматриваемые автогенные процессы (КФП, ПВ, АШП, КИВЦЭТ) представляют три типа автогенной технологии КФП, КИВЦЭТ относятся к плавке во взвешенном состоянии, ПВ - к плавке в расплаве, АШП - к плавке шихты на твердой постели. Поэтому каждый из автогенных процессов требует специальной подготовки исходных шихтовых материалов и характеризуется отличными результатами по тем или иным показателям плавки [129, 140, 160, 168, 317]. [c.369]

А.Д.Ключников [50] предлагает считать универсальным критерием совершенствования металлургических процессов с точки зрения теплотехники удельную производительность Р,. Мы полагаем, что критерий Ру следует рассматривать не для целого производства, а для отдельных его стадий. В работе [50] проведены расчеты изменения Р для двух технологических процессов плавки во взвешенном состоянии и плавки в расплаве (рис. 180, 181). Для оценки возможного диапазона изменений Р, принимались приближенные математические модели. Так, в модели с внешним массопереносом принимали, что среда (газ, шихта) мгновенно прогреваются до 1400 °С, в модели с внутренним массопереносом принимали, что окисление будет протекать после прогрева шихты до 1000 °С. Расчеты выполнялись для медного концентрата, % 16 Си, 34 Ре, 37 В с 1В % фракции 0,063-0,1 мм. Высокие значения можно ожидать до 0,6- 0,8 степени десульфуризации, далее Р снижается. [c.394]

Для достижения высоких Ру (рис. 180, 181) при глубокой десульфуризации (т.е. решения технологической задачи) необходимо комбинировать взвешенный слой и плавку в расплаве. При этом можно в одном агрегате или в минимуме их решить технологическую задачу с оптимизацией теплотехнических задач. Подобный анализ может быть проведен для разного сырья и решения разных технологических задач. [c.395]

Плавка в расплаве с подачей дутья сбоку в шлаковый распав (плавка Ванюкова), осуществляемая в кессонированной шахтной печи, не позволяет в одностадийном процессе переработать комплексное сырье, например медно-цинковое. При ПВ цинк переходит в шлак, который необходимо восстанавливать в отдельной зоне или в другом агрегате. В настоящее время предложены эффективные аппаратурно-технологические решения этой задачи. Так, комбинация факельной горелки с барботируемой ванной, работающих в разных режимах, позволяет одновременно плавить и отгонять цинк в одном агрегате. При попадании оксидов кальция (известняка) в факел вместе с частью сухого медно-цинкового концентрата в струе кислорода осуществляются следующие взаимодействия [c.398]

Для переработки сложных u-Pb-Zn сульфидных концентратов авторами предложена технология плавки в расплаве с использованием комбинированного дутья с чистым кислородом или воздухом, обогащенным кислородом. При этом в шахте кессонированной печи зоны [c.398]

Плавка в гарнисаже применяется. тля металлов, химически актннных при высоких температурах (например, титан), и огнеупорных материалов, электропроводных в расплавленном состоянии. Она обеспечивает исключи-телыю высокую чистоту расплава, не соприкасающегося с инородным веществом тигля. Часто гарнисажная плавка проводится в вакууме. Гарнисаж играет также роль теплоизоляции, значительно умеиьша5] тепловые потери плавильного устройства. [c.241]

При плавке в гарнисаже имеют место все основные особенности, рассмотренные применительно к плавке в охлаждаемом тигле. Однако адсорбированный слой на границе гарнисажа и расплава может образоваться только при достаточно низкой температуре поверхности гарнисажа. Следует также учитывать нестабильность толщины гарнисажа, обычно имеющую место в практике. Это особенно существенно, поскольку в силу описанной ориентации вектора градиента температуры в гарнисаж диффундируют отдельные компоненты и примеси из расплава. При повторных плавках концентрация их в гарнисаже возрастает. В момент утоньшения гарнисажа обогащенньлт этими добавками его поверхностный слой растворяется в ванне. Описанное явление существенно затрудняет обеспечение однородности плавок по чистоте в гарнисажных печах. [c.13]

В обшем виде выражение (10) не разрешимо аналитическими методами. Однако применительно к процессу плавки металлов в ИПХТ-М подынтегральное выражение может быть упрощено за счет применения асимптотических разложений функций Бесселя. Плавка в ИПХТ-М осуществляется, как правило, при выраженном поверхностном эффекте ( р/( 2Дэ) > 10), что позволяет представить векторный потенциал в расплаве следующим образом [c.80]

Таким образом, для осуществления процесса плавки в ИПХТ-М с ЭМ отжатием расш1ава от стенок тигля необходимо, чтобы высота столба расплава превьпнала некоторое критическое значение, определяемое физическими параметрами системы. [c.97]

Метод плавки на пьедестале можно использовать для выращивания стержней из металлического или полупроводникового расплава методами Чохральского и Степанова (в настоящее время широко используется при получении полупроводниковых материалов). Как известно, по методу Чохральского в расплав вводят сверху затравку и после оплавления ее торца вытягивают наращиваемый на затравку кристалл, медленно поднимая ее вверх. В большинстве случаев затравка и образующийся кристалл имеют цилиндрическую форму. Метод А.В. Степанова отличается от описанного тем, что дополнительно используется формооб-разователь, позволяющий управлять формой столбика расплава под фронтом кристаллизации и соответственно получать при выращивании кристаллы различной конфигурации. Успещное протекание этих процессов требует точного управления параметрами, влияющими на рост кристаллов, и в первую очередь полем температуры, а при выращивании по методу А.В. Степанова также давлением в расплаве на фронте кристаллизации [73]. [c.108]

При повышенных требованиях к чистоте металла или при невозможности (в силу высокой температуры либо технологических причин) использования непроводящих тиглей применяют холодные тигли из проводящего материала. В этом случае тепловой поток при охлаждении металла пронизывает все поверхности его, соприкасающиеся с тиглем, и направлен по нормали к ним. Наличие холодной оболочки расплава способствует появлению по всей периферии последнего множества центров кристаллизации. В этих условиях направленнная кристаллизация по методу Бриджмена-Стокбергера невозможна. При плавке в холодном тигле ряда неметаллических материалов удается получить поликристаллический блок из крупных монокристаллов. Метод такой плавки разработан в Физическом институте им. П.Н. Лебедева АН СССР (ФИАН) и предусматривает создание градиента температуры в печи за счет наложения неоднородного магнитного поля индуктора. Этот метод позволил синтезировать новый класс монокристаллов — фианитов [2]. [c.114]

Соответствующее химическое соединение либо выплавляют в керамических тиглях или в условиях бестигельной плавки в дуговых или индукционных печах в вакууме или в атмосфере инертного газа (аргона), либо получают порошки сплавов-прямым восстановлением оксидов РЗМ кальцием. При выплавке сплава для улучшения однородности структуры кристаллизацию расплава проводят в условиях очень медленного охлаждения, а при наличии микроликвации применяют многочасовой отжиг. Полученный слиток измельчают в шаровых вращающихся или вибрационных мельницах в ацетоне, толуоле или атмосфере инертного газа в порошок с частицами 5-20 мкм. При размоле может наступить так называемое "задрабливание частиц, когда с уменьшением их размера коэрцитивная сила материала снижается, а не возрастает, в связи с чем снижается и максимальная магнитная энергия спеченного магнита возможно, это связано с возрастанием концентрации дефектов и микронапряжениями из-за наклепа в поверхностных слоях частиц. [c.216]

Скорость проплавления алюминотермической шихты зависит от условий проведения плавки, в частности она различна при выплавке с верхним и нижни.м запалом. При проведении процес- са с нижним запалом, когда на зеркало расплава на протяженш всей плавки. непрерывно подается шихта, восстановительные 76 [c.76]

Металлотермическая плавка с верхним запалом, при которой перед началом процесса всю навеску шихты по.мещают в пла-вйльный горн, характеризуется более высокими скоростями процесса, так как в этом случае в процессе плавки капли расплава, опускаясь под действием силы тяжести, проникают в толш,у неплотной шихты, что значительно увеличивает поверхность протекания восстановительных реакций. [c.77]

Расчеты (по уравнению (IV.24), показывают, что е про.цессе промышленной плавки металл ичеокого хрома на 3000 кг окиси хрома в расплаве на любой вертикал.и возникает примерно 300 рулных капель, осаждающихся через расплавленный шлак на о.пределенном расстоянии друг от друга и. коагул ирующих с более мелким.и каплями, находящимися е нижних слоях расплава. При этом для успешного, протекания процесса коагуляции необходимо, чтобы. размер мелких капель был. больше, чем величина Ггп т, определяемая уравнением (IV.23). Подставляя в уравнение (IV.23) цифровые значения,. получим для алюмино-термической плавки металлического хрома Гщт = 0,003 мм. [c.89]

При алюминотермическом восстановлении окислов основной составляющей шлака является окись алюминия. Рядом исследований [3, 108 и др.] установлено положительное влияние добавок извести в шихту алюминотермических внепечных процессов, например, ферротитана, ванадийалюминиевой лигатуры и т. д. Улучшение показателей алюминотермической плавки при введении извести является следствием таких факторов, как изменение термодинамических характеристик процесса в связи с образованием соединений в шлаке [1], резкое снижение вязкости [158] и температуры плавления, а также изменение поверхностного натяжения шлака. Улучшения показателей вследствие введения извести в шихту металлического хрома можно ожидать также в связи с весьма ограниченной растворимостью окиси хрома в расплавах СаО — AI2O3. [c.123]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...