Накаряков А. Д., Никулин Л. В.,
Игнатов М. Н., г. Пермь
ОПЫТ ГАЗОДИНАМИЧЕСКОГО РАФИНИРОВАНИЯ МАГНИЯ В ПРОМЫШЛЕННЫХ УСЛОВИЯХ
Целью работы является снижение содержания водорода и оксида магния в сплавах, приготовленных на магнии-сырце. Для достижения этой цели была спроектирована и опробована в промышленных условиях опытно-промышленная установка для газодинамического рафинирования магния.
Основными составляющими установки для газодинамического рафинирования магния являются: корпус; насадка; вал со сквозным каналом; электродвигатель; узел ввода газа.
Для рафинирования используется гелий классификации о.ч. по ГОСТ 9293–74. Газ из баллона сначала подается через узел ввода газа в мешалку и через канал в валу поступает в цилиндр вращающейся насадки, затем через калиброванные отверстия в виде пузырьков попадает на лопатки вращающейся насадки, под действием вращающихся лопаток – непосредственно в расплавленный металл.
Перед рафинированием мешалку прогревали в солевом растворе. Через шланг, подсоединенный к узлу ввода газа в мешалку, из цеховой сети подавался сжатый воздух для предотвращения засора калиброванных отверстий в процессе подогрева мешалки. Опускание мешалки в солевой раствор производили ступенчато (3 перехода по 300 мм) с последовательным увеличением подачи сжатого воздуха в мешалку. Процесс подогрева длится 9 минут, затем мешалку извлекали из солевого раствора (так же ступенчато с последующим уменьшением подачи сжатого воздуха в мешалку). Подача воздуха перекрывается, шланг отсоединяется, и уже подогретая мешалка транспортируется к тиглю с расплавленным металлом для последующего рафинирования. Производили подачу газа в установку, затем ступенчатое (3 перехода по 300 мм) опускание мешалки в расплав с последующим увеличением подачи рафинирующего газа. Газ пропускается через всю толщину расплава; в пузырьки газа диффундирует водород, находящийся в расплаве. Всплывая, пузырьки взвешенные неметаллические включения и выносят их на поверхность.
Режим продувки:
рафинирующая среда (гелий ТУ 51–940–80)
начальное давление в баллоне 140 атм
рабочее давление в (магистрали) 0,15 атм
время продувки 9 мин
температура металла 780–800 оС
Опытно-промышленное опробование установки для газодинамического рафинирования магниевых сплавов было проведено при проведении плавки сплава АМ 60Б следующего химического состава, в мас. %: магний – основа; алюминий – 6,0; марганец – 0,39; железо – 0,003; бериллий – 0,001 %.
Результаты представлены на рисунке.
Из «исходного» и из обработанного сплава отлиты следующие пробы: на определение содержания водорода; для изготовления образцов на механические испытания и макроструктуры.
Литература
1. Галактионова Н.А. Водород в металле. – М.: Метпллургия, 1967. – 302 с.
2. Морозов Б.С. Дефекты газовыделения в магниевых сплавах и методы их устроения: Дис. канд. техн. наук.