Использование отходов производства Запорожского титано-магниевого комбината при рафинировании магниевого сплава
Досліджена можливість застосування відпрацьованого розплаву сольового хлоратора виробництва ЗТМК як флюсу для рафінування магнієвого сплаву. Показано позитивний вплив обробки рідкого металу розплавом сольового хлоратора на структуру й властивості вторинного магнієвого сплаву. The opportunity of appl...
Saved in:
| Date: | 2008 |
|---|---|
| Main Authors: | , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Національна академія наук України
2008
|
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/5604 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Использование отходов производства Запорожского титано-магниевого комбината при рафинировании магниевого сплава / В.А. Шаломеев, Э.И. Цивирко, Е.И. Ветошкина, В.В. Лукинов // Екологія довкілля та безпека життєдіяльн. — 2008. — № 4. — С. 74-76.— Бібліогр.: 2 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860248979586940928 |
|---|---|
| author | Шаломеев, В.А. Цивирко, Э.И. Ветошкина, Е.И. Лукинов, В.В. |
| author_facet | Шаломеев, В.А. Цивирко, Э.И. Ветошкина, Е.И. Лукинов, В.В. |
| citation_txt | Использование отходов производства Запорожского титано-магниевого комбината при рафинировании магниевого сплава / В.А. Шаломеев, Э.И. Цивирко, Е.И. Ветошкина, В.В. Лукинов // Екологія довкілля та безпека життєдіяльн. — 2008. — № 4. — С. 74-76.— Бібліогр.: 2 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| description | Досліджена можливість застосування відпрацьованого розплаву сольового хлоратора виробництва ЗТМК як флюсу для рафінування магнієвого сплаву. Показано позитивний вплив обробки рідкого металу розплавом сольового хлоратора на структуру й властивості вторинного магнієвого сплаву.
The opportunity of application of the fulfilled fused salt chlorine of manufacture ZТМК as a flux for refinement of a magnesian alloy is investigated. Positive influence of processing of liquid metal of the fused salt chlorine on structure and properties of a secondary magnesian alloy is shown.
|
| first_indexed | 2025-12-07T18:40:37Z |
| format | Article |
| fulltext |
Екологія довкілля та безпека життєдіяльності, №4 2008
74
В настоящее время под промышленные и
бытовые отходы в нашей стране отведено 160
тысяч гектаров земли. При этом нет ни одного
полигона, соответствующего европейскому
уровню экологической безопасности. На Украине
накопилось 1,6 мдрд т токсичных отходов, из кото- мдрд т токсичных отходов, из кото-
рых 28 млрд т – особо опасные, при этом отрасле-
вые и горнопромышленные отходы в общем обо-
роте отходов составляют 98 % [1]. При переработке
титансодержащих концентратов на Запорожском
титано-магниевом комбинате образуется значитель-
ное количество хлорсодержащих отходов, часть из
которых удается частично использовать в народ-
ном хозяйстве, другие еще не нашли применения
на сегодняшний день. Так, при хлорировании тита-
новых шлаков в производстве четыреххлористого
титана образуется отработанный расплав солево-
го хлоратора (РСХ), объем производства которо-
го составляет до 12 тыс. т в год. Отработанный
РСХ имеет следующие физико-механические свой-
ства: плотность – 2000...2300 кг/м3, насыпной вес –
980...1100 кг/м3, средняя температура плавления –
910 0С, теплота плавления – 420...440 Дж/град, пре-
дел прочности при сжатии – до 20,3 МПа, предел
прочности на изгиб – до 0,71 МПа. Данный мате-
риал имеет третий класс экологической опасно-
сти и утилизируется методом захоронення в тран-
шеи, оборудованные известковой “подушкой”, что
позволяет удерживать распространение хлоридов
в почве. Предприятие тратит сотни тысяч гривен на
утилизацию отходов и содержание полигонов для
их захоронення.
Поэтому использование отходов для нужд про-
мышленности с обеспечением экологической безо-
пасности является очень актуальной задачей.
Исследовали возможность применения твер-
дого РСХ в качестве флюса при рафинировании
магниевой стружки и получения вторичного маг-
ниевого сплава, применяемого для модифициро-
вания чугуна.
Смесь магниевой стружки сплавов Мл-5 и
Мл-10 переплавляли в печи “Райт”по двум техно-
логиям:
1) по серийной технологии с применением
покрывного флюса ВИ-2 [2];
2) с использованием в качестве флюса РСХ,
который предварительно измельчали до фракции
0,01…2 мм и прокаливали при температуре 150°С.
Опытные плавки начинали под флюсом ВИ-2 как
более легкоплавким, и по мере расплавления метал-
ла в печь присаживали РСХ. После рафинировки и
отстаивания 15 мин готовый расплав при температу-
ре 720°С заливали в изложницы и песчано-глинистые
формы для получения стандартных образцов с рабо-
чим диаметром 12 мм для механических испыта-
ний. Доля использования РСХ по отношению к ВИ-2
составляла до 70 % на плавку, при этом изменений
технологических и санитарных норм в процессе
опытной плавки не было. Химический состав РСХ и
традиционно применяемого флюса ВИ-2 для выплав-
ки магниевых сплавов представлен в табл. 1.
Образцы из магниевого сплава проходили тер-
мическую обработку в печах типа Бельвью и ПАП-4М
по режиму Т6 (закалка от 415±5 оС, выдержка 15 ч,
охлаждение на воздухе и старение при 200±5 оС,
выдержка 8 ч, охлаждение на воздухе).
Временное сопротивление разрыву (σв) и отно-
сительное удлинение (δ) образцов определяли на
разрывной машине Р5. Твердость образцов замеря-
ли на твердомере TWIN фирмы “Ernst”.
уДК 669.2/.8-034.7
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВА ЗАПОРОЖСКОГО ТИТАНО-
МАГНИЕВОГО КОМБИНАТА ПРИ РАФИНИРОВАНИИ МАГНИЕВОГО СПЛАВА
В. А. Шаломеев, Э. и. Цивирко –
Запорожский национальный технический университет
Е. и. Ветошкина –
КП Запорожский титано-магниевый комбинат
В. В. Лукинов –
ОАО “Мотор-Сич”, г. Запорожье
Досліджена можливість застосування відпрацьованого розплаву сольового хлоратора вироб-
ництва ЗТМК як флюсу для рафінування магнієвого сплаву. Показано позитивний вплив оброб-
ки рідкого металу розплавом сольового хлоратора на структуру й властивості вторинного
магнієвого сплаву.
The opportunity of application of the fulfilled fused salt chlorine of manufacture ZТМК as a flux for
refinement of a magnesian alloy is investigated. Positive influence of processing of liquid metal of
the fused salt chlorine on structure and properties of a secondary magnesian alloy is shown.
Екологія довкілля та безпека життєдіяльності, №4 2008
75
Таблица 1
Химический состав флюса ВИ-2 и РСХ
Флюс
Массовая доля соединений, % масс
MgCl2 KCl CaCl2 BaCl2 CaF2 MgO TICl4 FeCl3 AlCl3 CrCl3 NaCl
ВИ-2 38–46 32–43 10–11 5–9 3–5 <1,5 – – – – –
РСХ 15–20 24–28 2–4 – – – 7–10 19–21 8–10 5–9 8–10
Примечание. Кроме перечисленных хлоридов, в состав РСХ могут входить соединения Y, Nb, Sc
а б
Рис. 1. Микроструктура стандартного (а) и опытного (б) магниевого сплава при переплаве стружки, х 100
Таблица 2
Химический состав магниевых сплавов после перплава стружки с применением различных флюсов
Сплав
Средняя массовая доля элементов, %
Al Zn Mn Si Fe Cu
серийный 11,0 0,87 0,11 0,60 0,03 0,09
опытный 11,7 0,95 0,24 0,80 0,05 0,08
Таблица 3
Механические свойства* образцов из магниевых сплавов при переплаве стружки
Сплав
Механические свойства
σв, МПа δ, % НВ
серийный 82 1,4 75
опытный 105 1,8 88
Примечание: * – средние значения.
Екологія довкілля та безпека життєдіяльності, №4 2008
76
Микроструктуру металла разрывных образцов
изучали на микроскопе “Neophot 32” после травле-
ния реактивом, состоящим из 1 % азотной кислоты,
20 % уксусной кислоты, 19 % дистиллированной
воды, 60 % этиленгликоля.
Химический состав исследуемых сплавов раз-
личных вариантов переплава магниевой стружки
по содержанию основных элементов находился
примерно на одном уровне (табл. 2).
Макроструктура образцов исследуемых
сплавов была плотной, однородной без усадочных
рыхлот, плен, газовых пор и др. видимых дефектов.
Микроструктура образцов обеих техноло-
гий состояла из δ-твердого раствора алюминия,
цинка и марганца в магнии с четкими границами
зерен, эвтектоида δ+γ(Mg4Al3), имеющего вид чере-
дующихся пластин, и мелкодисперсной упрочняю-
щей интерметаллидной (Мg4Аl3)-фазы (рис. 1 а, б).
Эвтектоидная фаза была сосредоточена по грани-
цам зерен, интерметаллидная фаза выделялась в
виде частиц округлой формы.
Диаметр зерна серийного сплава составлял
0,04 – 0,06 мм. Значения твердости этих образцов
находились на уровне 74…77 НВ (табл. 3). В образ-
цах из сплава с применением РСХ размер зерна
уменьшился более чем в два раза и составлял
0,02 – 0,03 мм, при этом твердость их повысилась
до 85…90 НВ.
Механические свойства термообработанных
образцов в магниевых сплавах опытных плавок с
использованием РСХ имели более высокий уро-
вень как прочностных, так и пластических характе-
ристик металла (табл. 3). Возможно, этому способ-
ствовало микролегирование и модифицирование
металла компонентами РСХ.
В результате проведенных исследований
можно сделать следующие выводы:
Установлена возможность использования РСХ
в качестве флюса при переплаве магниевой струж-
ки и получения вторичного магниевого сплава.
Применение РСХ в качестве флюса не требует
никаких дополнительных изменений в технологи-
ческом процессе проведения плавки и получения
вторичного магниевого сплава, при этом его эко-
логическая безопасность отвечает установленным
нормам.
Отмечено положительное влияние РСХ при
переплаве магниевой стружки на показатели
механических свойств и гранулярность структуры
металла.
Использование РСХ позволяет экономить до
400 кг флюса ВИ-2 на тонну годного и снизить стои-
мость вторичного магниевого сплава на 150 грн. за
тонну годного.
Возможность использования РСХ в качестве
флюса позволит ЗТМК снизить затраты на его ути-
лизацию и повысить экологическую безопасность
своего производства.
ЛИТЕРАТуРА
Крапива С.Н. Отвальная страна // Бизнес. – К., 2006. – 1.
№ 33 (708). – С. 85–87.
Белоусов Н.Н. Плавка и разливка сплавов цветных 2.
металлов. – Л.: Машиностроение, 1981. – 80 с.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-5604 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1726–5428 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T18:40:37Z |
| publishDate | 2008 |
| publisher | Національна академія наук України |
| record_format | dspace |
| spelling | Шаломеев, В.А. Цивирко, Э.И. Ветошкина, Е.И. Лукинов, В.В. 2010-01-27T15:43:01Z 2010-01-27T15:43:01Z 2008 Использование отходов производства Запорожского титано-магниевого комбината при рафинировании магниевого сплава / В.А. Шаломеев, Э.И. Цивирко, Е.И. Ветошкина, В.В. Лукинов // Екологія довкілля та безпека життєдіяльн. — 2008. — № 4. — С. 74-76.— Бібліогр.: 2 назв. — рос. 1726–5428 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/5604 669.2/.8-034.7 Досліджена можливість застосування відпрацьованого розплаву сольового хлоратора виробництва ЗТМК як флюсу для рафінування магнієвого сплаву. Показано позитивний вплив обробки рідкого металу розплавом сольового хлоратора на структуру й властивості вторинного магнієвого сплаву. The opportunity of application of the fulfilled fused salt chlorine of manufacture ZТМК as a flux for refinement of a magnesian alloy is investigated. Positive influence of processing of liquid metal of the fused salt chlorine on structure and properties of a secondary magnesian alloy is shown. ru Національна академія наук України Использование отходов производства Запорожского титано-магниевого комбината при рафинировании магниевого сплава Use of production wastes ZТМК at refinement of a magnesian alloy Article published earlier |
| spellingShingle | Использование отходов производства Запорожского титано-магниевого комбината при рафинировании магниевого сплава Шаломеев, В.А. Цивирко, Э.И. Ветошкина, Е.И. Лукинов, В.В. |
| title | Использование отходов производства Запорожского титано-магниевого комбината при рафинировании магниевого сплава |
| title_alt | Use of production wastes ZТМК at refinement of a magnesian alloy |
| title_full | Использование отходов производства Запорожского титано-магниевого комбината при рафинировании магниевого сплава |
| title_fullStr | Использование отходов производства Запорожского титано-магниевого комбината при рафинировании магниевого сплава |
| title_full_unstemmed | Использование отходов производства Запорожского титано-магниевого комбината при рафинировании магниевого сплава |
| title_short | Использование отходов производства Запорожского титано-магниевого комбината при рафинировании магниевого сплава |
| title_sort | использование отходов производства запорожского титано-магниевого комбината при рафинировании магниевого сплава |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/5604 |
| work_keys_str_mv | AT šalomeevva ispolʹzovanieothodovproizvodstvazaporožskogotitanomagnievogokombinataprirafinirovaniimagnievogosplava AT civirkoéi ispolʹzovanieothodovproizvodstvazaporožskogotitanomagnievogokombinataprirafinirovaniimagnievogosplava AT vetoškinaei ispolʹzovanieothodovproizvodstvazaporožskogotitanomagnievogokombinataprirafinirovaniimagnievogosplava AT lukinovvv ispolʹzovanieothodovproizvodstvazaporožskogotitanomagnievogokombinataprirafinirovaniimagnievogosplava AT šalomeevva useofproductionwastesztmkatrefinementofamagnesianalloy AT civirkoéi useofproductionwastesztmkatrefinementofamagnesianalloy AT vetoškinaei useofproductionwastesztmkatrefinementofamagnesianalloy AT lukinovvv useofproductionwastesztmkatrefinementofamagnesianalloy |