WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаТехнічні науки → Виробництво магнію з магнієвих руд. Особливості процесу. Отримання відливок литвом під тиском - Реферат

Виробництво магнію з магнієвих руд. Особливості процесу. Отримання відливок литвом під тиском - Реферат


Реферат на тему:
Виробництво магнію з магнієвих руд. Особливості процесу. Отримання відливок литвом під тиском
1 ВИРОБНИЦТВО МАГНІЮ З МАГНІЄВИХ РУД. ОСОБЛИВОСТІ ПРОЦЕСУ
Магній широко застосовують у вигляді сплавів з алюмінієм, цинком і марганцем для виготовлення деталей авіаційних і автомобільних двигунів. Магнієві сплави володіють хорошими ливарними властивостями, що дає можливість отримувати з них складні відливання. Сплави легко піддаються зварюванню і обробці різанням.
Основними видами сировини для отримання магнію є магнезит, доламає, карналіт і бішофіт: Головною складовою магнезиту є MgC03, а доломіту CaCO3MgC03. Карналіт - це природний хлорид магнію і калія MgCl2KCl-6H20. Бішофіт (MgCl26H20) виходить при переробці карналіта або випаровується з води солоних озер і Морея.
Найбільш поширений в даний час електролітичний спосіб отримання магнію. При цьому слід враховувати, що отримувати магній цим способом з водних розчинів його солей неможливо, оскільки електрохімічний негативний потенціал магнію по абсолютній величині значно більше негативного потенціалу розряду іонів водню на катоді. Тому процес електролізу ведуть з розплавлених солей магнію.
Основною складовою електроліту є хлористий магній. Для зниження температури плавлення електроліту і підвищення його електропровідності бажано, щоб в електроліті були присутні NaCl, Сас12 і До. Наприклад, дуже великого поширення набув чотири компонентний електроліт приблизно наступного складу: 10% MgCl2, 45% Сас12, 30% NaCl і 15% Кс1 з невеликими добавками NAF і CaF2.
Таким чином, для отримання електроліту необхідно, щоб були в наявності безводі хлориди і перш за все MgCl2. Його отримують хлоруванням окислу магнію або ж обезводненням карналіта.
Хлорування окислу магнію може бути здійснене при температурі 500 - 700° З по реакції
MGO + Сl = MgCl2 +1 / 2O2 -132630,
= +132630 Дж (31700 кал).
Процес полегшується у присутності вуглецю:
MGO + C + Cl = MgCl2 +СО- 22130
= +22130 Дж (5290 кал);
MGO + CO + Cl2 = MgCl2 + С02 + 78870
= -78870 Дж (25940 кал).
Процес обезводнення карналіта складається з двох стадій. Першу проводять в трубчастих печах при температурі 550 - 600° З, а друга зводиться до переплавлення карналіта і відставання окислу магнію і її здійснюють в електричних печах опори при температурі 780 - 850° З, в яких нагрівальним елементом служить розплавлений карналіт.
Окисел магнію хлорують в шахтних електричних печах, в яких тепло розвивається в шихті з вугільних брикетів, а хлор подають на розжарені вугільні брикети. Хлористий магній скупчується на подине печі і його випускають через льотку (малюнок 1.1).
Малюнок 1.1. Шахтна електрична пекти для хлорування: 1 - льотки: 2 - вугільні електроди: 3 - робочий отвір; 4 - пристрій завантаження шихти: 5 - отвір для відведення газів, що відходять; 6 - вогнетривка кладка; 7 - фурми: 8 - шихта; 9 - вугільний опір (брикети).
Електролітичне отримання магнію здійснюють в електролізері, схема якого показана на малюнку 1.2. Анодами служать графітові пластини 1, а катодами - сталеві пластини 2. Питома щільність магнію менше питомої щільності електроліту, і тому магній спливає. Слід врахувати, що хлор, що виділяється на аноді, теж спливає. Щоб уникнути взаємодії хлора і магнію, а також короткого замикання анода і катода розплавленим магнієм, вгорі встановлюють спеціальну розділову діафрагму 3.
В процесі електролізу витрачається хлористий магній, який заповнюють, вводячи свіжі хлористі солі.
Магній видаляють з поверхні катодного простору не рідше одного разу на добу. Для цієї мети застосовують вакуумні ковши з електричним нагрівачем.
Малюнок 1.2 - Схема магнієвого електролізера
Магній, що витягує з ванн, зазвичай піддають рафінуванню для видалення металевих (Fe. Na. Ю і неметалічних домішок (САСЬ, MgCb, NACI, КС I і MGO). Це здійснюють переплавленням магнію з флюсами або сублімацією.
Рафінований магній розливають в чушки на розливній машині.
Застосовують також термічні способи отримання магнію з використанням як відновник З, Si або САО. З них простіше силикотермический спосіб, при якому користуються спеціальними ретортами з хромойпкелевои жароміцної сталі, що поміщаються в електропіч або в пекти, опалювальну газоподібним паливом. Як сировина краще всього брати доломіт MGCO;,-CaCQ3, а як відновник - кремній феросиліцію. Магній виходить високої чистоти.
2 ОТРИМАННЯ ВІДЛИВАНЬ ЛИТВОМ ПІД ТИСКОМ
Принципова особливість литва під тиском полягає в тому, що в металеву прес-форму рідкий метал подається під тиском в середньому близько 500 кріт з підвищеною швидкістю до 60 м/сек. Цей спосіб дозволяє отримувати складні по конфігурації відливання, найбільш близькі до розмірів готової деталі без механічний обробки і з дуже тонкими стінками (до 0,5 мм). Деталі при цьому виходять точних розмірів (5-й клас точності), з чистою поверхнею (67Й клас), /четкими конструктивними рельєфами і готовими отворами діаметром до 1 мм. При литві під тиском можливе отримання відливів з армованими вставками з інших матеріалів.
Проїзводстлзо фасонних відливань литвом під тиском викликано великим попитом на вироби з легких і цинкових сплавів і дуже високою продуктивністю цього способу, що особливо сприятливо при масовому виробництві. В даний час 95 % відливок з цинкових і близько 50 % з алюмінієвих сплавів випускають цим способом. Споживачами литва під тиском є точне приладобудування, автомобільна, електротехнічна; побутова промисловість. Відливають також деталі з магнієвих і мідних сплавів, але в менших кількостях.
Проте разом з достоїнствами цей спосіб має і істотні недоліки. Важко отримати відливання литвом під тиском без газової пористості, оскільки унаслідок майже миттєвого заповнення порожнини форми розплав перемішується у формі з газом 1-і повітрям, не успішним вийти з відливання. Із-за газової пористості відливання не можна піддавати термічній обробці, оскільки при нагріві з'являється здуття ют розширення газу в міхурах.
Литво під тиском здійснюється па машинах, які конструктивно підрозділяються на машини з холодною і гарячіше камерами пресування.
Машини з гарячою камерою пресування зручніше застосовувати для литва магнієвих сплавів, оскільки при такій технології легко забезпечити захист металу від загоряння, а розчинення заліза в металі практично не небезпечно.
Конструкція і стійкість прес-форми при литві під тиском в значній мірі визначають якість і собівартість відливань. Вартість і трудомісткість виготовлення прес-форми для складних крупних відливань дуже великі.
Для здешевлення вартості прес-форми широко застосовують нормалізацію деталей і створення типових конструкцій прес-форм для кожного типоразмера машин. Прес-форми виготовляють з вуглецевих і легованих Сг, W, Мо-пермалой, Із сталей (3X2B8, 5ХНМ,
Loading...

 
 

Цікаве