Тел. (098) 388-12-76 (Viber, WhatsApp, Telegram)Режим работы: Пн-Пт с 09:00 до 18:00; E-Mail: company.lpk@gmail.com 

СПОСОБЫ РАФИНИРОВАНИЯ РАСПЛАВА МЕДИ И ЕЕ СПЛАВОВ

Медь и сплавы на её основе получили широкое распространение в современном машиностроении, в особенности в таких отраслях как энергетика, электроника, аэрокосмическая, криогенная и атомная техника.

Использование чистой меди в сфере промышленности обусловлено ее высокими показателями тепло- и электропроводности. Существенно ухудшает эксплуатационные свойства меди наличие в ее составе примесей, даже в минимальном количестве. Наличие вредных примесей даже в небольших количествах существенно ухудшает комплекс эксплуатационных свойств меди. Кислород является основной вредной примесью, а эффективным раскислителем меди является углерод.

Известен способ рафинирования отходов меди за счёт последовательного введения рафинирующих флюсов с последующим удалением образующихся шлаков. Флюс содержит от 25 до 52 весовых процентов оксида меди, химически связанного с фосфорсодержащими соединениями. Основную часть флюса вводят в шихту на стадии загрузки медного лома в тигель печи, и ещё 10 - 20 % - под зеркало расплава после расплавления около половины загруженной шихты. Рафинирование таким способом осуществляется недостаточно качественно. Медь и сплавы на её основе рафинируют в процессе индукционной плавки за счёт равномерного введения рафинирующих флюсов на основе полиметафосфатов щелочных металлов с добавлением оксидов меди и последующего удаления образующихся шлаков. Однако в ходе осуществления процесса происходит восстановление вредных примесей из остатков не удалённого шлака и их обратная диффузия в расплав.

Существует способ выплавки высококачественных марок меди, при котором в качестве раскислителя используется углерод (древесный уголь, сажа и т.п.). Измельчённый углеродистый материал загружается в графитовый тигель печи вместе с шихтой. Раскисление происходит в процессе вакуумной индукционной плавки за счёт взаимодействия расплава с измельченным углеродом и поверхностью тигля.

Эффективность процесса раскисления при этом зависит от исходного содержания кислорода в шихте. Стойкость графитового тигля недостаточна. Используемый порошок графита всасывается в вакуумную систему и загрязняет масло в вакуумных насосах.

Разработан также способ рафинирования расплава отходов меди в процессе индукционной тигельной плавки, при котором на дно тигля устанавливается шайба, изготовленная из плотного графита и имеющая определенное количество свободно расположенных отверстий, поверх которой загружается шихта. Отверстия в рафинирующей графитовой шайбе значительно (в 2-3 раза) увеличивают её реакционную поверхность. Медь, в жидком состоянии по мере расплавления проходит сквозь отверстия в шайбе, активно раскисляется и скапливается в нижней части тигля. Графитовая шайба, обогревая зеркало расплава, в процессе плавления всплывает на поверхность жидкой меди. Это позволяет обеспечить затвердевание литой заготовки, и выведение усадочных дефектов в его верхнюю часть, после отключения индуктора. Шайба может использоваться многократно - при выполнении порядка 30-60 плавок. За счёт того, что шайба выполнена из плотного графита, исключается загрязнение вакуумной системы, в сравнении с раскислением при помощи измельчённого углеродистого материала.

Рафинирование расплава меди от кислорода при помощи разработанного способа может выполняться как в вакуумных, так и в открытых индукционных печах. Естественно, во втором случае эффективность рафинирования будет гораздо меньшей. Данный способ также был использован для рафинирования расплава при получении высококачественных медных заготовок методом непрерывного литья.