RU2385964C2 - Способ производства медно-бериллиевой лигатуры - Google Patents
Способ производства медно-бериллиевой лигатуры Download PDFInfo
- Publication number
- RU2385964C2 RU2385964C2 RU2007130041/02A RU2007130041A RU2385964C2 RU 2385964 C2 RU2385964 C2 RU 2385964C2 RU 2007130041/02 A RU2007130041/02 A RU 2007130041/02A RU 2007130041 A RU2007130041 A RU 2007130041A RU 2385964 C2 RU2385964 C2 RU 2385964C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- copper
- beryllium
- granules
- carbon
- sucrose
- Prior art date
Links
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
Abstract
Изобретение относится к металлургии бериллия, в частности к производству медно-бериллиевой лигатуры методом карботермического восстановления оксида бериллия углеродом (МБЛ-К). В способе осуществляют предварительное гранулирование оксида бериллия, углерода и вентиляционных дроссов на связке - растворе сахарозы с концентрацией последней 15-40% в количестве по отношению к гранулируемой шихте 12-31%, проводят сушку гранул при температуре 200-400°С в течение не менее 1 часа и осуществляют подачу гранул и меди в электродуговую печь в соотношении 1:2,4-3,6. Изобретение позволяет снизить пылеунос при производстве МБЛ-К за счет подачи в печь шихты в виде прочных гранул. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.
Description
Изобретение относится к металлургии бериллия, в частности к производству медно-бериллиевой лигатуры методом карботермического восстановления оксида бериллия (МБЛ-К).
Известен способ производства меднобериллиевой лигатуры, заключающийся в восстановлении окиси бериллия углеродом в присутствии расплавленной меди (А.Н.Зеликман, Г.А.Меерсон. «Металлургия редких металлов», изд. Металлургия, стр.575, М., 1973).
Непосредственное восстановление окиси бериллия углеродом приводит к образованию карбида бериллия (BegC).
В присутствии же большого избытка расплавленной меди бериллий, образующийся в результате восстановления окиси, растворяется в меди, что сдвигает процесс в сторону восстановления.
При изготовлении сплава, содержащего не более 4% Be, в основном, протекает реакция:
ВеОтв+Ств+хСuжидк=ВеСuхжидк+СОгаз
Недостатками способа являются низкий выход готовой продукции и низкое качество лигатуры.
Известен способ производства МБЛ-К, основанный на восстановлении оксида бериллия углеродом при температуре около 2000°С в электродуговой печи и растворении металлического бериллия в расплаве меди с образованием медно-бериллиевой лигатуры (Сборник переводных статей из иностранной периодической литературы, часть вторая, «Химическая технология и металлургия бериллия и его сплавов» /Под редакцией» М.Б.Борисова, М., 1953 г.).
В соответствии со способом в электродуговую печь подают шихту, состоящую из оксида бериллия, углерода, вентиляционных дроссов и молотой стружки или порошка меди в соотношении 1:0,65:1,85:8,35. Так как реакция восстановления идет на поверхности в зоне контакта зерен оксида бериллия и углерода, для эффективного прохождения реакции оксид бериллия и углерод должны иметь минимальные размеры в доли миллиметров. Данный способ принимаем за прототип.
Недостатком способа является то, что в масштабном производстве при подаче в зону горения дуги углерода в виде измельченных графита или нефтекокса и мелкого оксида бериллия под действием реактивных сил и вследствие интенсивного образования в ходе реакции оксида углерода и обильного газовыделения происходит большой унос материала шихты из зоны печи.
Для устранения указанного недостатка предлагаем подачу шихты на карботермическую плавку производить в виде прочных гранул.
Задачей изобретения является снижение пылеуноса при производстве МБЛ-К.
Сущность изобретения заключается в том, что по сравнению с известным способом производства МБЛ-К, включающим подачу в электродуговую печь шихты, содержащую медь, оксид бериллия, углерод и вентиляционные дроссы, и проведение карботермической плавки медно-бериллиевой лигатуры, согласно заявляемому изобретению предварительно гранулируют оксид бериллия, углерод и вентиляционные дроссы на связке - растворе сахарозы с концентрацией последней 15-40% в количестве по отношению к гранулируемой шихте 12-31%, проводят сушку гранул при температуре 200-400°С в течение не менее 1 часа и осуществляют подачу гранул и меди в электродуговую печь в соотношении 1:2,4-3.6.
Поставленная задача достигается тем, что за счет использования раствора сахарозы сырые и высушенные, при заявляемых параметрах сушки, гранулы имеют очень высокую прочность, в результате чего снижается пылеунос как в процессе транспортировки и засыпки в печь, так и плавки.
При концентрации сахарозы в связке менее 15% для достижения приемлемой прочности гранул необходимо вводить связку в шихту в количестве более чем 31%, что за счет большего количества воды приводит к увеличению времени сушки. При концентрации сахарозы более 40% вязкость связки возрастает настолько, что препятствует ее эффективному смешиванию с компонентами шихты. Введение в шихту более 31% связки нецелесообразно, т.к. не дает дополнительных преимуществ в прочности гранул, но приводит к увеличению времени сушки.
Прочность сухих гранул, обработанных при указанной температуре, для связки на основе сахарозы практически не ухудшается. Учитывая сказанное, а так же то, что карамелизация сахарозы начинается при температуре 203°С, процесс сушки гранул можно существенно интенсифицировать, подняв температуру в зоне печи вплоть до 400°С и, таким образом, уменьшить время сушки гранул. Более того, в процессе сушки-карамелизации за счет коксования сахарозы удаляется большая часть гидроксильных групп, входящих в состав сахарозы. При этом в печи карботермической плавки снижается газовыделение в гранулах и их разрушение, а следовательно, пылеунос компонентов шихты из зоны реакции.
Проведение процесса сушки при температуре менее 200°С не дает преимуществ в прочности гранул и снижении пылеуноса в процессе плавки, но ведет к увеличению времени сушки. При температуре выше 400°С возможно возгорание карамели и тогда процесс необходимо вести в инертной среде, что нецелесообразно.
Инверсия сахарозы в растворе (инвертированный сироп) происходит в кислой среде и с химической точки зрения означает расщепление сахарозы на фруктозу и глюкозу. Достигается это добавлением к сиропу минимального количества, как правило, минеральной кислоты. Преимуществом инвертированной сахарозы является то, что такой раствор имеет меньшую вязкость, что позволяет добиться вдвое большей концентрации раствора по сахарозе при удовлетворительной дозировке раствора для получения гранул. Кроме этого, за счет меньшего содержания воды в связке с инвертированной сахарозой, а также меньшей температуры плавления глюкозы и фруктозы по сравнению с сахарозой, процессы сушки гранул и карамелизация глюкозы и фруктозы происходят более интенсивно при тех же параметрах работы печи сушки.
Эксперименты по приготовлению шихты для получения МБЛ-К проводили следующим образом.
Оксид бериллия, углерод в виде измельченного нефтекокса и вентиляционные дроссы, образующиеся в процессе карботермических плавок в основном за счет испарения меди и частично уноса пылевидной фракции из плавильного тигля, смешивали в шихту в весовом соотношении 2:1:3.
Связку готовили растворением сахарозы в воде до необходимой концентрации. Для получения раствора инвертированной сахарозы в готовый сироп добавляли 0,2% серной кислоты.
Полученную шихту и связку использовали для производства гранул методом окатывания. На тарелку вращающегося гранулятора подавали поток шихты и связку, где происходило образование гранул, которые при вращении гранулятора окатываются и самоупрочняются.
Качество гранул оценивали по усилию их разрушения до и после сушки и времени, необходимому для сушки гранул до остаточной влажности менее 2%, при различных температурах. По содержанию бериллия в вентиляционных дроссах оценивали пылеунос компонентов шихты.
Сухие гранулы использовали для получения МБЛ-К, подавая их на плавку в электродуговую печь с кусочками меди в соотношении 1:3. Время сушки до достижения влажности гранул менее 1% составило 6 ч.
Таблица 1 | |||||||
Результаты экспериментов по получению КМБЛ с использованием гранулированной шихты | |||||||
№ пп | Способ реализации | Концентрация связки, мас.% | Количество связки, мас.% |
Время сушки, час | Прочность гранул, кг/см2 | Унос шихты из тигля, мас.% | |
До сушки | После сушки | ||||||
Способ-прототип | 38 | ||||||
1 | Заявляемый способ |
15 | 30 | 3,1 | 16 | 11 | 14 |
2 | 20 | 25 | 2,3 | 16 | 10 | 15 | |
3 | 35 | 15 | 1,5 | 18 | 12 | 11. | |
4 | 40 | 12 | 1,1 | 18 | 10 | 11 |
Как видно из представленных результатов, предложенный способ производства медно-бериллиевой лигатуры методом карботермического восстановления оксида бериллия позволяет получать прочные гранулы, необходимые для проведения процесса, что ведет к уменьшению их разрушения в процессах сушки, транспортировки и подачи в печь и, таким образом, позволяет улучшить санитарную обстановку вредного производства. Снижение пылеуноса как до плавки, так и в процессе плавки позволяет снизить расходы на улавливание и возврат в процесс компонентов шихты на 35%, снизить расход электроэнергии на 15%.
Способ опробован в промышленных условиях и позволяет получать карботермическую медно-бериллиевую лигатуру высокого качества с минимальными издержками.
Claims (2)
1. Способ производства медно-бериллиевой лигатуры методом карботермического восстановления оксида бериллия углеродом, включающий загрузку шихты, содержащей медь, оксид бериллия, углерод и вентиляционные дроссы, в электродуговую печь и карботермическую плавку медно-бериллиевой лигатуры, отличающийся тем, что предварительно гранулируют оксид бериллия, углерод и вентиляционные дроссы на связке - растворе сахарозы с концентрацией последней 15-40% в количестве по отношению к гранулируемой шихте 12-31%, проводят сушку гранул при температуре 200-400°С в течение не менее 1 ч и осуществляют подачу гранул и меди в электродуговую печь в соотношении 1:2,4-3,6.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве связки используют раствор инвертированной сахарозы.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007130041/02A RU2385964C2 (ru) | 2007-11-19 | 2007-11-19 | Способ производства медно-бериллиевой лигатуры |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007130041/02A RU2385964C2 (ru) | 2007-11-19 | 2007-11-19 | Способ производства медно-бериллиевой лигатуры |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2007130041A RU2007130041A (ru) | 2009-05-27 |
RU2385964C2 true RU2385964C2 (ru) | 2010-04-10 |
Family
ID=41022674
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007130041/02A RU2385964C2 (ru) | 2007-11-19 | 2007-11-19 | Способ производства медно-бериллиевой лигатуры |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2385964C2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2558588C1 (ru) * | 2014-03-04 | 2015-08-10 | Открытое акционерное общество "Ведущий научно-исследовательский институт химической технологии" | Способ переработки бериллийсодержащих отходов |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116426775A (zh) * | 2023-04-12 | 2023-07-14 | 烟台万隆真空冶金股份有限公司 | 一种高效制备铍铜母合金的方法 |
-
2007
- 2007-11-19 RU RU2007130041/02A patent/RU2385964C2/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
КЬЕЛЛГРЕН Б.Р.Ф. Производство медно-бериллиевой лигатуры. Химическая технология и металлургия бериллия и его сплавов. Сборник переводных статей из иностранной периодической литературы. /Под редакцией М.Б.Борисова, часть II. - М.: Иностранная литература, 1953. ЗЕЛИКМАН А.Н. и др. Металлургия редких металлов. - М.: Металлургия, 1973, с.575-576. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2558588C1 (ru) * | 2014-03-04 | 2015-08-10 | Открытое акционерное общество "Ведущий научно-исследовательский институт химической технологии" | Способ переработки бериллийсодержащих отходов |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2007130041A (ru) | 2009-05-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102803136A (zh) | 炭材料的制造方法 | |
EP3173496A1 (en) | Method for producing pellets and method for producing iron-nickel alloy | |
EP3165619B1 (en) | Method for smelting nickel oxide ore | |
RU2385964C2 (ru) | Способ производства медно-бериллиевой лигатуры | |
CN113636848A (zh) | 一种利用石墨废料制备石墨匣钵的方法 | |
US3495971A (en) | Smelting furnace charge composition and method of making same | |
JPS6225743B2 (ru) | ||
US2861882A (en) | Process for reducing niobium oxides to metallic state | |
EP3156509B1 (en) | Method for producing pellet and method for smelting nickel oxide ore | |
JP4077212B2 (ja) | 電気製錬炉用の製鋼副産物中の有価金属回収用ブリケット及びその製造方法 | |
US3946098A (en) | Preparation of feed material for a blast furnace | |
KR20080112818A (ko) | 제강공정 부산물로부터 유가금속을 회수하는 방법 | |
CN113512643A (zh) | 一种从载金炭中回收金的方法 | |
JP5559628B2 (ja) | 製鉄用コークスの製造方法 | |
CN1911796A (zh) | 一种制备重金属含量低的球形活性炭的方法 | |
RU2807693C1 (ru) | Способ прямого получения железоуглеродистого сплава | |
RU2208579C1 (ru) | Способ получения активного угля | |
CA2928325C (en) | Method for producing coke, and coke | |
RU2796955C2 (ru) | Брикетированная шихта для выплавки кремния технического | |
WO2024018692A1 (ja) | 含ニッケル酸化鉱石の製錬方法 | |
JP2003055667A (ja) | 高炉用コークスの製造方法 | |
JPS5935005A (ja) | セレン含有原料の焙焼方法 | |
JPS59172585A (ja) | 高炉用コ−クスの製造方法 | |
JPS63203729A (ja) | 高純度金属リチウムの製造方法 | |
RU1791379C (ru) | Способ получени кремни |