Мартиросян В.А. и др.

ПОЛУЧЕНИЕ ЖЕЛЕЗО-АЛЮМИНИЕВЫХ БРОНЗ ИЗ ОТХОДОВ ПРОКАТНОЙ МЕДНОЙ ОКАЛИНЫ

Мартиросян В. А., Торосян Г. О., Государственный инженерный университет Армении, Ереван, Армения
Шмавонян М. Ш., Агамян Т. С., Капанский филиал Государственного инженерного университета Армении, Капан, Армения

В работе использована окалина Ереванского кабельного завода, имеющая такой состав, %: Cu₂O - 91,52; Cu - 5,99; Al₂O₃ - 0,75; Fe₂O₃ - 0,49; SiO₂ - 1,15; CaO - 0,04; Mg - 0,05; Na₂O - 0,001.
Алюминотермическое восстановление оксидов железа и меди является самораспространяющимся высокотемпературным синтезом. Важную роль для осуществления процесса играет точный расчет величины удельной теплоты. Процесс протекает с интенсивным выделением тепла.
Восстановление можно проводить вне печи без подвода энергии, если выделившегося тепла достаточно для расплавления образовавшихся металлов и шлака, а также для покрытия тепловых потерь. При полном восстановлении оксидов меди и железа алюминием до металлов выделяется 605 049 кДж тепла. Однако этой теплоты недостаточно для осуществления процесса. С целью обеспечения полноты его протекания в шихту вместе с медной окалиной, оксидом железа и алюминиевым порошком добавляется NaNO₃. При этом удельная теплота процесса увеличивается до 2728 кДж/кг, температура достигает 2325°К. Так как эта температура значительно превышает температуру кипения Си, Fe, Al, можно полагать, что восстановление медной окалины может проходить с достаточным выделением тепла, и будет иметь место самораспространяющийся высокотемпературный синтез.
Эксперименты по алюмотермическому восстановлению медной окалины проводили в огнеупорных тиглях, куда помещали шихту, состоящую из 30 г тонкоизмельченной окалины, Fe₂O₃ — 20 г, NaNO₃ — 5 г, CaO — 5 г. В качестве запала использовали смесь титанового порошка и ламповой сажи. Шихту предварительно подвергали тонкому помолу. Опыты проводили как с верхним, так и с нижним запалами. Обнаружено, что при проведении опытов с использованием только окалины с добавкой теоретически необходимого количества алюминия процесс восстановления проходит медленнее, не очень бурно и без образования металлической фазы. При добавлении алюминиевого порошка до 30% массы шихты (150% от теоретического количества) имеет место бурный процесс с образованием металлической фазы. Металлическая фаза представляет собой сплав металлов железа, меди и алюминия. Выход металлов составляет 96—98%. Увеличение количества алюминия в шихте с целью повышения выхода нецелесообразно, так как при этом еще больше возрастает экзотермичность и, как следствие, удельная теплота процесса.
Изучено также влияние количества NaNO₃ и СаО на выход металлов. Установлен оптимальный состав шихты, позволяющий получить сплав, содержащий Cu — 51,80%, Fe — 42,52%, Al — 5,72%. Результаты химического анализа подтверждены данными рентгенографического анализа.
Исследования показали возможность получения ценного сплава меди с алюминием и железом внепечным алюмотермическим восстановлением из отходов производства.

IRON-ALUMINIUM BRONZE ALLOYS RECOVERY FROM THE ROLLED COPPER DROSSING WASTE

Martirosyan V. A., Torosyan G. O., State Engineering University of Armenia, Yerevan, Armenia
Shmavonyan M. S., Agamyan T. S., Kapan Branch, State Engineering University of Armenia, Kapan, Armenia

The paper discusses the recovery and utilization options for Cu-containing waste generated at the Yerevan Cable Plant, including the aluminum-thermal recovery of iron and aluminium bronze alloys.
The optimal regime has been selected for the production of copper alloy containing Fe (30%) and Al (10%). The output efficiency is 96-98%. The recovered alloy is cheap and has higher strength and wear-resistance.

Главная страница

Сведения об авторах

Мартиросян Вилена Акоповна, д. т. н., проф., кафедра теоретической химии, Государственный инженерный университет Армении, ул. Терян, 105, Ереван, 375009, Армения. Тел. (1) 58-57-03, факс (1) 54-58-43. E-mail: oceedogseua.am

Торосян Гагик Оганесович, д. х. н., проф., зав. кафедрой технологии синтеза органических веществ и инженерной экологии, Государственный инженерный университет Армении, ул. Терян, 105, Ереван, 375009, Армения. Тел. (1) 58-23-27, факс (1) 54-58-43. E-mail: gtorosyandogseua.am

Агамян Тимея Самвеловна, преподаватель, Капанский филиал Государственного инженерного университета Армении, Капан, Республика Армения. Тел. (0285) 5-46-80, (091)70-56-63. E-mail: timulikdogmail.ru

Последние изменения внесены 24.04.07