Технологический процесс

Сущность процесса получения гранулированной меди заключается в том, что расплавленную очищенную от примесей медь насыщают металлическим кремнием, способным при разливе металла в воду превратить его в тонкостенные гранулы, имеющие хорошо развитую поверхность.

Технологическая схема производства гранулированной меди приведена в прил. 2.

Плавление меди. Расплавленная медь с поверхности окисляется газо-воздушной смеси, сжигаемой в горелке. При этом образуется пленка оксида меди. В процессе плавления протекают следующие химические реакции:

Сu + 2O2 = 4CuO

CuO = 2Cu2O + O2 + Cu = Cu2O

По мере накапливания в расплавленной меди оксида меди, он начинает отдавать свой кислород примесям, окисляя их в соответствующие оксиды по реакции:

2O + Me = Cu + MeO

Таким образом, оксид меди является переносчиком кислорода в расплаве, с помощью которого происходит окисление примесей. В процессе окисления образовавшиеся окислы взаимодействуют между собой и образуют шлак, который всплывает на поверхность расплава.

Подготовка расплава меди к грануляции.

Подготовка расплава меди к грануляции заключается в следующем: в расплав меди входят металлический кремний до массовой доли 0,07 - 0,10%, что необходимо для получения частиц гранулированной меди с развитой поверхностью.

Металлический кремний (отсев производства кремния) представляет собой твердые частицы серого цвета, крупностью менее 5 мм. Химический состав металлического кремния: Si - не менее 96%;

Fe - не более 1,5%;

AI - не более 1,5%;

Ca - не более 1,5%.

Расплавленную медь полученную при расплавлении медного сырья (катоды, анодный скрап, лом и др.) нагревают в печи до температуры 12500С, так как при более низкой температуре металлический кремний (далее по тексту кремний) растворяется медленно.

Чтобы ввести требуемое количество кремния в расплав меди, его предварительно глубоко раскисляют (в исходном расплаве меди содержится 0,3 - 0,4% кислорода).

Раскисление меди. Раскисление (восстановление) меди проводят в две стадии. Сначала в расплав погружают дразнилку "дерево", затем на поверхность расплава забрасывают кремний. Раскисление меди в этой последовательности позволяет снизить расход металлического кремния и объем образующих шлаков.

Восстановление оксида меди при дразнении расплава осуществляется продуктами пиролиза и древесины по реакциям:

Cu2O + C2H4 = 8Cu + CO + H2O + H2 + CO22O + CO = 2Cu + CO22O + H2 = 2Cu + H2O

3Cu2O + 2C = 6Cu + CO + CO2

Часть образующихся летучих горючих компонентов сгорает над поверхностью ванны за счет подсасываемого воздуха. Дразнение ведут до массовой доли кислорода в расплаве 0,05-0,08%.

После второй стадии раскисления меди отсевом кремния массовая доля кислорода составляет менее 0,01%, что обеспечивается реакцией.

2Cu2O + Si = 4Cu + SiO2

Реакция протекает вправо весьма полно из-за значительно большого сродства кремния к кислороду, чем меди.

Растворение кремния в глубоко раскисленной меди при последующей обработке ее второй порцией металлического кремния происходит достаточно полно и быстро из-за отсутствия диффузионных затруднений, обусловленных при большом содержании кислорода образования слоя оксида кремния на частицах металлического кремния. Последним объясняется необходимость последовательной обработки расплава двумя порциями металлического кремния (для глубокого раскисления и растворения). В противном случае неизбежно увеличивается расход металлического кремния.

Перейти на страницу: 1 2 3 4 5 6

Другое по теме

Статистико-экономический анализ уровня и эффективности производства продукции растениеводства по группе сельскохозяйственных организаций Московской области
Отрасль растениеводства является одной из приоритетных отраслей сельского хозяйства. Она обеспечивает население самыми необходимыми продуктами питания; продукция, производимая этой отраслью, является сырьем для перерабатывающей и текстильной промышленности и кормовой базой д ...

Разделы