Рецензенты: докт. техн. наук С. И. Соболь и кольчугинский тех­никум по обработке цветных металлов 30 страница

Большие слитки можно полу­чать постепенно, опуская дно кристаллизатора.

Однако слитки вольфрама после электронно-лучевого переплава заготовок получаются очень крупнокристалли­ческими. Пластическая деформация таких слитков затруд­нена. В большинстве случаев их переплавляют в дуговых печах с добавкой в качестве модификаторов (для измель­чения зерна) небольших количеств карбидов циркония, или ниобия.

Перспективной для получения плавленого вольфрама считают развиваемую в последние годы плавку в плазмен­ных печах в аргонной или аргонно-водородной плазменной струе.

МЕТАЛЛУРГИЯ МОЛИБДЕНА..........

§ 1. Молибден и его применение

Минералы молибдена были известны еще древним грекам и римлянам, которые отождествляли свинец, галенит, гра­фит, молибденит M0S2 и другие, похожие на них минералы, ■называя их всех «молибдос» (свинец). Это название про­существовало до XVIII в., когда в 1778 г. был открыт мо­либден как химический элемент.

Практическое использование молибдена началось за­долго до его открытия. Молибденит подобно графиту при­меняли для письма; в Японии еще с XIV в. изготовляли сабли из стали, содержащей молибден.

Первые попытки использования молибдена в металлур­гии стали относятся к концу прошлого столетия. Промыш­ленное производство молибдена началось в 1909—1910 гг., когда были обнаружены особые свойства орудийных и бро­невых сталей, легированных этим металлом, а также была разработана технология получения компактных тугоплав­ких металлов методом порошковой металлургии.

В Советском Союзе производство молибдена было ор­ганизованно незадолго до начала второй мировой войны.

Молибден, как и вольфрам, в периодической системе элементов Д. И. Менделеева расположен в VI группе, но в 5-м периоде. Наиболее характерно для него шестивалент­ное состояние, хотя известны соединения, в которых молиб­ден имеет другие валентности. Его порядковый номер 42; атомная масса 95,95; плотность при комнатной температу­ре 10200 кг/м³. Молибден относится к тугоплавким метал­лам. Он плавится при 2620±10°С и кипит примерно при 4800 °С.

Электропроводность молибдена ниже, чем у меди, но выше, чем у железа. По механической прочности он не­сколько уступает вольфраму, но легче поддается обработке давлением.

При обычной температуре молибден устойчив на возду­хе; небольшое окисление наблюдается при 400 °С (цвета побежалости). Начиная с 600°С, воздух энергично окисля­ет молибден до Мо0₃. В чистом кислороде при 500—600°С он горит. Пары воды выше 700 °С интенсивно окисляют молибден с образованием М0О2.

Температура плавления МоОз равна 795°С, температу­ра кипения 1155°С. При температуре выше 600—650 °С

МоОз заметно улетучивается. Эти специфические свойства ОДоОз важны для металлургии молибдена и успешно ис­пользуются при переработке молибденового сырья.

Молибдену свойственна высокая коррозионная стой­кость. В большей части щелочных растворов, а также в серной, соляной и плавиковой кислотах молибден устойчив при разных температурах и концентрациях. Быстро разъе­дают молибден азотная кислота, царская водка и расплав­ленные щелочи, смеси плавиковой и азотной кислот и смесь азотной и серной кислот с водой.

Из сульфидов практическое значение имеют M0S2 и M0S3. При взаимодействии молибдена с углеродом, окси­дом углерода и углеводородами образуется карбид Мо₂С.

Молибден имеет широкое и разнообразное применение. Около 80 % общего его выпуска используется в черной ме­таллургии для производства легированных сталей.

Молибден существенно улучшает свойства сталей. При­садка молибдена значительно повышает их прокаливае- мость. Небольшие добавки молибдена (0,15—0,8 %) в кон­струкционные стали настолько повышают их прочность, вязкость и коррозионную стойкость, что они используются при изготовлении самых ответственных деталей и изделий.

Стали, легированные молибденом, применяют для из­готовления режущего инструмента, штампов, а многие из них относятся к нержавеющим.

Молибден вводят в стали обычно в виде ферромолибде­на (50—70 % Мо) или молибдата кальция (СаМо0₄).

Для повышения твердости молибден вводят в сплавы кобальта и хрома (стеллиты), которые применяют для на­плавки кромок деталей из обычной стали, работающих на износ (истирание).

Молибден входит в состав ряда жаростойких и кисло­тоупорных сплавов на основе никеля, кобальта и хрома.

В чистом виде молибден применяют в виде ленты или проволоки, в качестве нагревательных элементов электро­печей, работающих в атмосфере водорода при температу­рах до 1600 °С. Молибденовая жесть и проволока широко используются в радиоэлектронной промышленности и рент­генотехнике для изготовления различных деталей элект­ронных ламп, рентгеновских трубок и др. в-акуумных при­боров.

Крупные слитки молибдена начали использовать для изготовления лопаток турбин и ответственных деталей реактивных двигателей и ракет.

Молибден, отличающийся высокой прочностью и малым

захватом тепловых нейтронов, может служить конструкци­онным материалом в энергетических ядерных реакторах.

В стекольной промышленности молибден применяют в качестве электродов (нагревателей), мешалок и других де­талей печей для варки стекла.

В сравнительно небольших количествах в различных от­раслях народного хозяйства находят применение химичес­кие соединения молибдена. Дисульфид M0S2 и диселенид MoSe2 молибдена используют в качестве смазки трущихся деталей, работающих при температурах от —45 до +400 °С.

В качестве пигментов применяют ряд химических соеди­нений молибдена в лакокрасочной и легкой промышленно­сти для изготовления красок и лаков и для окраски тканей и мехов.

§ 2. Сырье для получения молибдена и способы его переработки

Молибден мало распространен в природе; его кларк ра­вен 3-10^-4, Для молибдена характерна высокая рассеян­ность в земной коре.

Первостепенное промышленное значение из числа из­вестных молибденсодержащих минералов (около 20) име­ет молибденит (молибденовый блеск) M0S2, относящийся к числу минералов первичного происхождения. Из руд, содержащих молибденит, получают около 99 % мо­либдена.

Основным источником получения молибдена являются медно-молибденовые руды, в которых молибденит ассоци­ируется с сульфидами меди и железа. Чаще в таких рудах содержание меди выше, чем молибдена, но иногда его боль­ше, чем меди. Содержание молибдена в рудах обычно со­ставляет сотые и даже тысячные и очень редко десятые до­ли процента.

Ценным спутником молибдена в медно-молибденовых ру­дах является рений, входящий изоморфно в кристалличес­кую решетку MoS₂. По этой причине, несмотря на очень низкое содержание в таких рудах рения (10~²—10^-5 %), его достаточно успешно извлекают при флотации молибденита.

Кроме медно-молибденовых руд, перерабатывают квар­цево-молибденовые, кварцево-молибдено-вольфрамитовые и скарновые руды, в которых молибдениту сопутствует ше­елит, пирит и халькопирит, а пустая порода представлена кварцем и известняком.

В Советском Союзе разрабатываются месторождения мо­

либденовых руд на Северном Кавказе, в Сибири, Казахста­не, Красноярском крае и других районах.

За рубежом наиболее значительные месторождения мо­либдена сосредоточены в США, Мексике, Чили, Канаде, Норвегии и Австралии.

Прямая металлургическая переработка молибденсодер­жащих руд с целью получения из них молибдена — задача предельно сложная. Поэтому такие руды обязательно под­вергают флотационному обогащению.

Молибденит относится к числу легко флотируемых ми­нералов. Это позволяет на практике из очень бедного мо­либденом сырья получать концентраты с содержанием 90— 95 % MoS₂ при извлечении минерала до 90 %.

По техническим условиям отечественные молибденито- вые концентраты выпускают трех марок: КМ1, КМ2 и КМЗ, в которых содержание молибдена должно быть соответст­венно не ниже 50, 48 и 47 %. Технические условия регла­ментируют предельные содержания пяти примесей: фосфо­ра, мышьяка, меди, кремнезема и олова.

При обогащении полиметаллических молибденовых руд часто получают низкосортные концентраты и промпродук- ты, содержащие 15—20% молибдена и значительные коли­чества железа, меди, кремнезема и других примесей.

Металлургическую переработку молибденитовых кон­центратов можно вести с получением ферромолибдена для черной металлургии или химических соединений различной чистоты-—трехокиси молибдена МоОз, парамолибдата аммония (NH₄)₂0-7Mo03-4H₂0, молибдатов натрия и кальция (Na₂MoC>4 и СаМо04), используемых в производ­стве легированных сталей и чугунов, компактного молибде­на или в химической промышленности.

Непременной составной частью общепринятых техноло­гических схем переработки молибденитовых концентратов является их окислительный обжиг с целью перевода молиб­дена из сульфидной формы в оксидную (Мо0₃).

Дальнейшая переработка огарка зависит от назначения и вида конечного продукта технологии.

При легировании сталей и чугунов могут использовать­ся ферромолибден, молибдат кальция и трехокись молибде­на Мо0₃.

Основным способом переработки огарка на ферромолиб­ден является металлотермическая плавка с использованием в качестве восстановителей Мо0₃ кремния или алюминия.

Технология получения компактного ковкого молибдена из обожженных концентратов состоит из следующих опе­раций:

27* 427

1) получение чистой трехокиси молибдена;

2) получение молибденового порошка восстановлением М0О3 водородом или углеродом;

3) перевод молибдена в компактное состояние плавкой или методами порошковой металлургии.

Разложение молибденитовых концентратов можно осу­ществить методами, исключающими предварительный окис­лительный обжиг, например азотной кислотой, автоклав­ным выщелачиванием в щелочном растворе и др. Некоторые из них используют в промышленности.

§ 3. Окислительный обжиг молибденитовых концентратов

Основная цель окислительного обжига молибденитовых концентратов сводится к переводу молибдена из сульфид­ной формы M0S2 в оксидную М0О3 по реакции

MoS₂ + 3,50₂ = MoO_g + 2S0₂. (198)

При обжиге молибденитовых концентратов температуру в печах нельзя поднимать выше 600 °С по причине возмож­ной возгонки больших количеств легколетучей М0О3.

Одновременно с сульфидом молибдена при обжиге окис­ляются сульфиды других присутствующих в концентратах металлов с образованием соответствующих оксидов и час­тично сульфатов.

Кроме М0О3, при обжиге молибденовых концентратов может образовываться ряд других молибденсодержащих химических соединений: М0О2, CaMo0₄, CuMo0₄, FeMo0₄ н др., присутствие которых чаще всего нежелательно, так как они являются источниками потерь молибдена при по­следующих гидрометаллургических переделах. Чем чище исходные концентраты, т. е. чем меньше они содержат при­месей, тем меньше вероятность образования молибдатов.

Спутник молибдена в молибденитовых концентратах — рений — при обжиге окисляется до Re₂0₇ с температурой кипения 363 °С. Это обеспечивает высокую степень отгонки рения.

Степень десульфуризации при обжиге молибденитовых концентратов или остаточное содержание серы в огарке определяется требованиями последующей его переработки, а также методом и режимом проведения процесса. Если огарок предназначен для выплавки ферромолибдена, то при -обжиге необходимо, как можно полнее, удалить серу без существенной возгонки Мо0₃, так как сера загрязняет сталь и чугун. Количество образовавшихся молибдатов несуще­ственно, поскольку они не влияют на показатели плавки и качество продукции.

Для обжига перед правкой на ферромолибден обычно применяют малопроизводительные многоподовые обжиго­вые печи, обеспечивающие получение огарка с остаточным содержанием серы 0,05—0,12%- Наиболее эффективны 12- и 16-подовые печи, позволяющие строго выдерживать необходимую температуру в пределах 580—590 °С и высо­кую степень десульфуризации.

В цветной металлургии молибденовые концентраты пре­имущественно обжигают в печах КС. Этот процесс был впервые исследован и осуществлен в промышленном мас­штабе в Советском Союзе.

Преимуществами обжига молибденовых концентратов в печах КС являются:

а) высокая производительность процесса, превышаю­щая в 15—20 раз производительность многоподовых печей;

б) более высокое содержание растворимых соединений молибдена из-за незначительного образования молибдатов и оксида молибдена Мо0₂;

в) процесс полностью автоматизирован, включая регу­лирование температуры в пределах 560—570 °С с точностью ±2,5° от средней заданной;

г) при обжиге в печах КС обеспечивается высокая сте­пень отгонки рения; с газами удаляется в виде RezOj до 90 % рения, содержащегося в молибденовых концентратах.

Недостаток обжига в кипящем слое — высокое содер­жание в огарке серы (до 2,5 %, в том числе 1,5—2 % суль­фатной) — частично компенсируется связыванием ее преи­мущественно в CaS04.

Образование сульфата кальция уменьшает количество неокислившегося молибденита и предотвращает связывание молибдена в нерастворимый молибдат кальция СаМо04.

§ 4. Производство чистой трехокиси молибдена

Для получения чистой трехокиси молибдена МоОз при­меняют возгонку или гидрометаллургическую (химическую) переработку огарка.

Основой для промышленной технологии получения чис­того Мо0₃ из молибденовых огарков возгонкой служит вы­сокая ее летучесть..

Молибденовый ангидрид начинает улетучиваться еще до плавления. Выше температуры плавления (795 °С) давле­ние паров МоОд заметно увеличивается, а при 900—1100°С
испарение происходит с достаточно высокой скоростью. Возгонка ускоряется при непрерывном удалении паров МоОз струей воздуха или применением вакуума.

На скорость и полноту возгонки Мо0₃ существенно влияют образующиеся при обжиге оксиды кальция, магния, свинца и железа, связывающие молибден в прочные молиб- даты, неразлагающиеся при температурах возгонки.

Возгоночный процесс применяют на заводах США и Австрии.

На предприятиях США применяют круглые печи с коль­цевым вращающимся подом (рис. 186). На вращающийся

Мои₃

кулера и рукавные фильтры

Воздух

Рис. 186. Схема печи с кольцевым вра­щающимся подом для возгонки МоОз*.

Воздух

1 — вращающийся под; 2 — силитовые нагреватели

под, обогреваемый силито- выми нагревателями и по­крытый кварцевым песком для облегчения выгрузки ос­татка, непрерывно загружа­ют огарок. Под воздействи­ем высоких температур тех­ническая Мо0₃ расплавля­ется, впитывается в песок И возгоняется. Над подом с определенной скоростью просасывается воздух, уно­сящий пары Мо0₃ и ускоря­ющий ее возгонку. Отходя­щие газы проходят через си­стему холодильников и по­ступают в рукавные фильт­ры.

Возогнанная трехокись молибдена имеет чистоту не менее 99,975 % Мо и отличается высокой дисперсностью. За один оборот пода возгоняется около 60—65 % Мо0₃. По­довые остатки удаляют из печи шнековым скребком и пере­рабатывают гидрометаллургическим методом или передают на выплавку ферромолибдена.

В Австрии при меньших масштабах производства воз­гонку Мо0₃ производят с использованием небольших элект­рических печей периодического действия. Печь представ­ляет собой наклонно расположенный вращающийся тигель из кварца, в который загружают порцию обожженного мо­либденового концентрата. В тигель с торца подается воз­дух, который выдувает пары Мо0₃ в расположенный над тиглем зонт. Пары с помощью вентилятора просасываются через рукавный фильтр.

Возгоночный способ получения молибденового ангидри­да прост и не требует затрат реагентов. Однако прямое из­влечение молибдена в готовый продукт низкое и будет тем ниже, чем больше в огарке примесей. Получающаяся этим способом трехокись молибдена очень тонкодисперсна, что создает значительные трудности для непосредственного ее использования при производстве молибденовых порошков восстановлением водородом.

Второй способ получения чистой трехокиси молибдена — гидрометаллургический — более распространен. Он основан на обработке обожженного концентрата растворами амми­ака и обычно называется аммиачным способом.

Аммиачный способ включает выщелачивание огарка с получением растворов парамолибдата аммония, очистку растворов от примесей, осаждение и термическое разложе­ние полимолибдатов (пара, или тетрамолибдата) аммония.

Аммиачное выщелачивание применимо к богатым кон­центратам, содержащим мало примесей, связывающих при обжиге значительную часть молибдена в неразлагаемые ам­миаком молибдаты.

При аммиачном выщелачивании молибден переходит в раствор по реакции

Мо0₈ + 2NH₄OH = (NH₄)₂Mo0₄ + Н₂0. (199)

В хвостах выщелачивания остаются молибдат кальция, неокислившийся молибденит, оксид молибдена (II), прак­тически нерастворимые в аммиаке, и пустая порода, а так­же частично молибдат меди, оксид железа и другие при­меси.

В раствор частично переходят медь, железо и цинк с образованием аммиачных комплексов типа [Ме(1МН)з]лХ Х(ОН)2.

При аммиачном выщелачивании в зависимости от чис­тоты исходного концентрата растворяется 80—95 % молиб­дена. Остаток от выщелачивания содержит 5—25 % мо­либдена. Выход хвостов составляет 10—25 % от массы ис­ходного огарка.

Выщелачивание огарков аммиачной водой (8—10 % NH₃) проводят в стальных реакторах с механическим пе­ремешиванием или в трубчатых вращающихся выщелачи­вателях. Процесс ведут в трех-четырех последовательно работающих аппаратах по принципу противотока. Крепкие растворы первых двух выщелачивателей с содержанием молибдена 120—140 г/л выводят на очистку от примесей, Э слабые — последующих стадий используют для обработ­ки исходного огарка.

Для очистки молибдатного раствора от железа и меди применяют осаждение их сульфатов с помощью сернистого аммония, протекающее по реакциям:

[Cu(NH₃)₄](OH)₂ + NH₄HS + 3H₂0 = CuS + 5NH₄OH; (200)

[Fe(NH₃)_el(OH)_2l+ NH₄HS + 5H_aO = FeS + 7NH₄OH. (20 J)

Цинк практически полностью остается в растворе.

Сульфиды осаждают в стальных гуммированных чанах с перемешиванием.

Очищенный от примесей раствор поступает на выделе­ние молибдена в виде пара- или тетрамолибдата аммония.

Осаждение полимолибдатов можно проводить выпари­ванием или нейтрализацией растворов. Первый способ, от­личающийся рядом существенных недостатков, применяется редко, а на отечественных заводах совсем не получил рас­пространения. Нейтрализация части аммиака соляной кис­лотой, приводящая к выпадению в осадок двухводного тет­рамолибдата аммония, дает более высокое извлечение мо­либдена и достаточно чистый продукт.

Образование кристаллов тетрамолибдата происходит при рН=2-=-2,5. На выделение молибдена нейтрализацией поступает раствор с концентрацией МоОз не ниже 280— 300 г/л.

Нейтрализация раствора осторожным добавлением со­ляной кислоты при интенсивном перемешивании позволя­ет выделить в осадок до 96—97 % молибдена по реакции

4(NH₄)₂Mo0₄ + 5Н₂0 (NH₄)₂ Мо₄0₁₃ • 2Н₂0 + 6NH₄OH. (202)

Осадки тетрамолибдата отличаются низким содержа­нием щелочных и щелочноземельных металлов, но содер­жат повышенное количество трудноотмываемых ионов хло­ра (до 0,2—0,4 %).

Очистку от хлора проводят перекристаллизацией осад­ка. Для этого соль растворяют в аммиачной воде при 70— 80 °С до насыщения раствора. Последующее охлаждение таких растворов до 15—20 °С приводит к выделению около 60 % молибдена в форме кристаллов парамолибдата ам­мония. Маточный (остаточный) раствор используют для перекристаллизации около 10 партий осадков тетрамолиб­дата аммония. Постепенно в нем накапливаются примеси и его выводят на очистку.

Полученный методом нейтрализации в сочетании с по­следующей перекристаллизацией парамолибдат аммония имеет высокую степень чистоты; содержание в чем приме­сей не превышает 0,001—0,005 %.

Для получения Мо0₃ используют термическое разложе­ние парамолибдата в электрических печах с вращающейся трубой. При температурах в горячей зоне печи около 450— 500 °С процесс разложения парамолибдата протекает по следующей схеме:

90—110 °С -200 "С

(NH₄)_eMo₇CV 4Н₂0-------- ЦШ₄)₆Мо₇0₂4-------- ►

280-380 °С

-KNH₄)Mo₄0₁₃-------- ► Мо0₃. (203)

Продуктом разложения является бледно-зелено-желтый порошок МоОз.

Для извлечения молибдена из обожженных низкосорт­ных концентратов и хвостов аммиачного выщелачивания, содержащих 5—20 % Мо, применяют выщелачивание раст­ворами соды при обычных давлениях или в автоклавах, а также спекание с содой с последующим выщелачиванием спека водой. Из полученных растворов молибдата натрия осаждают молибдат кальция и железа, которые могут слу­жить исходным сырьем при производстве ферромолибдена.

§ 5. Производство металлического молибдена

Все способы получения вольфрама, рассмотренные в гл. 15, пригодны и для производства молибдена. Как и в ме­таллургии вольфрама, производство молибдена слагается из предварительного получения чистого молибденового по­рошка, который затем перерабатывается на компактный металл. Ниже рассматриваются только специфические осо­бенности получения металлического молибдена.

Восстановление чистой МоОз до металлического порош­ка в промышленности ведут водородом. При восстановле­нии отчетливо проявляется ступенчатость процесса, кото­рую можно выразить следующей схемой:

450—550 °С 900—1100 “С

Мо0₃-------- >- Мо0₂-------- Мо. (204)

В производственных условиях восстановление МоОз ве­дут обычно в три стадии. Вначале лодочку с исходной МоОз, постепенно перемещая по трубе печи, нагревают до 450—650 °С. При этом Мо0₃ восстанавливается до Мо0₂.

На второй стадии восстановления Мо0₂ до металла тем­пературу в лодочке доводят до 950 °С. Однако полного вос­становления Мо0₂ достичь в этих условиях не удается и молибденовый порошок содержит 0,5—1,5 % кислорода.

Для снижения содержания кислорода ниже 0,25—0,3 % проводят дополнительное третье восстановление при 1000—

1100 °с.

Аппаратурно процесс восстановления МоОз в промыш­ленных условиях оформлен следующим образом. Каждую стадию восстановления проводят в отдельных печах — многотрубных (см. рис. 179) или трубчатых вращающихся (см. рис. 180). Это обусловлено в первую очередь необхо- димостью погрузки материала в лодочки при проведении последующих стадий процесса вследствие различий насып­ных масс Мо0₃ (400—500 кг/м³), Мо0₂ (1000—1500 кг/м³) и порошка молибдена (~2500 кг/м³). Третью, высокотем­пературную стадию проводят в трубчатых печах с герметич­ным кожухом, заполненным водородом для защиты труб и нагревателей от окисления.

Порошки молибдена имеют среднюю крупность зерен около 0,5—2 мкм. ■

Компактный молибден получают методом порошковой металлургии и способом дуговой и электронно-лучевой плавки. При производстве молибдена первым методом по­рошки сначала прессуют на гидростатических прессах в штабике сечением 2—16 мм², длиной 450—600 мм. Спрес­сованные молибденовые штабики прочнее вольфрамовых вследствие меньшей крупности зерен порошка и большей пластичности молибдена.

Для предварительного и высокотемпературного спека­ния молибденовых штабиков применяют такую же аппара­туру, как и в производстве вольфрама. Первое спекание в водороде в этом случае ведут при 1110—1200°С, а свар­ку — при 2200—2400 °С.

Заготовки молибдена большой массы (до 300 кг) фор­муют методом гидравлического прессования.

Для спекания крупных заготовок предпочтительнее при­менять печи с косвенным нагревом. Схема работы отечест­венной вакуумной печи непрерывного действия для высоко­температурного спекания штабиков косвенным нагревом с помощью графитовых стержневых нагревателей показана на рис. 187.

Прессованные заготовки перед загрузкой в печь поме­щают в графитовые контейнеры, обмазанные смесью мо­либденового порошка с бакелитом, что предотвращает на­углероживание молибдена. Контейнеры загружают и вы­гружают через шлюзы. Перемещение заготовок по всем рабочим зонам печи (предварительного спекания, спека­ния и охлаждения) в сторону разгрузочного торца осущест­
вляют периодически с помощью механического толкателя на ширину одного контейнера. Спекание ведут при темпе­ратуре в зоне спекания 1900—1950 °С в течение 6—8 ч.

Иногда для улучшения физико-механических свойств молибдена к молибденовому порошку добавляют порошки легирующих металлов (Ti, Zr, V и др.). Перед прессовани­ем легированных заготовок смесь порошков тщательно пе­ремешивают.

Для получения молибденовых заготовок массой до 2000 кг, используемых для изготовления большемерных

? t --------------- 1 L 3L,

Р

Т

Вода

К вакуумной системе

К вакуумной системе

]

-ЧЙ<"

Рис. 187. Схема работы вакуумной печи непрерывного дей­ствия для спекания молибденовых заготовок (в плане):

/ — шлюзы; 2 — камера загрузки; 3 — камера предваритель­ного спекания; 4 — камера спекания; 5 —контейнеры со шта- биками; 6 — камера охлаждения; 7 — камера разгрузки

листов, труб и других изделий, применяют плавку в дуго­вых или электронно-лучевых печах.

В молибденовой промышленности из числа известных конструкций дуговых печей более распространены печи, в которых расходуемый электрод предварительно готовят путем сваривания молибденовых штабиков в пруток дли­ной 1—2,5 м. Затем прутки соединяют в пакет, состоящий в зависимости от размера кристаллизатора из 4—16 и бо­лее прутков.

Перемещение расходуемого электрода осуществляют с помощью подающих роликов или штанги, на конце которой укреплен электрод.

Плавку ведут с глухим кристаллизатором (см. рис. 177) или с вытягиванием слитка путем опускания поддона крис­таллизатора (рис. 188). Для получения плавленого мо­либдена, содержащего не более 0,002 % кислорода, прово-

Рис. 188. Устройство дуговой печи для плавки молибдена:

1 — слиток; 2 — водоохлаждаемый мед­ный тигель-кристаллизатор; 3 — меха­низм опускания слитка; 4 — приспособ­ление для выгрузки слитка из тигля; 5 — расходуемый электрод; 6 — патру­бок вакуумной системы; 7 — трехсту- пеичатая система вакуумироваиия

дят раскисление металла цирконием, титаном или углеро­дом. Раскислитель вводят в состав расходуемого электрода при его изготовлении. Легирующие добавки в случае необ­ходимости вводят в состав расходуемого электрода или по­дают в зону дуги. Равномерность распределения легирую­щих элементов достигается повторной плавкой слитка, ис­пользуемого в этом случае в качестве расходуемого элек­трода.

Слитки молибдена и его сплавов после дуговой плавки содержат примерно, %: (3 1) • 10^-4 Ог; (2-М) -10~⁵ Нг и 10^-3—10^-4 N2. В результате электронно-лучевой плавки молибден освобождается от подавляющей части примесей (О, N, С, Fe, Си, Ni, Мп, Со). Для глубокой очистки от кислорода (<0,0001 %) необходимо вводить раскислитель.

РЕКОМЕНДАТЕЛЬНЫЙ БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

Басов А. И. Механическое оборудование обогатительных фабрик и заводов тяжелых цветных металлов. 3-е изд. М.: Металлургия, 1984.

526 с.

Береговский В. И., Кистяковский Б. Б. Металлургия меди и никеля. М.: Металлургия, 1972. 454 с.

Гордон Г. М., Пейсахов И. Л. Пылеулавливание и очистка газов в цветной металлургии. 3-е изд. М.: Металлургия, 1977. 456 с.

Гудима Н. В., Шейн Я. П. Краткий справочник по металлургии цветных металлов. М.: Металлургия, 1975. 536 с.

Зеликман А. Н., Крейн О. Е., Самсонов Г. В. Металлургия редких металлов. М.: Металлургия, 1978. 560 с.

Масленицкий И. Н:, Чугаев Л. В. Металлургия благородных метал­лов. М.: Металлургия, 1972. 367 с.

Севрюков Н. Н., Кузьмин Б. Н., Челищев Е. В. Общая металлур­гия. М.: Металлургия, 1976. 568 с.

Технологические расчеты в металлургии тяжелых цветных метал- лов/Гудима Н. В., Карасев Ю. А., Кистяковский Б. Б. и др. М.: Метал­лургия, 1977. 255 с.

Дата добавления: 2015-08-29