Совершенствование процесса кальциетермического восстановления тетрафторида циркония
Собраны и статистически обработаны данные по химическому составу кальциетермического циркония, выплавленного в период с апреля 1996 г. по август 1997г. Рассмотрено поведение в КТЦ примесей - азота, гафния, железа, кислорода и кремния....
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Вопросы атомной науки и техники |
|---|---|
| Дата: | 1999 |
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Російська |
| Опубліковано: |
Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України
1999
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/79599 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Совершенствование процесса кальциетермического восстановления тетрафторида циркония / К.А. Линдт, А.П. Мухачев, В.В. Шаталов, М.Л. Коцарь // Вопросы атомной науки и техники. — 1999. — № 2. — С. 3-8. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859722474696998912 |
|---|---|
| author | Линдт, К.А. Мухачев, А.П. Шаталов, В.В. Коцарь, М.Л. |
| author_facet | Линдт, К.А. Мухачев, А.П. Шаталов, В.В. Коцарь, М.Л. |
| citation_txt | Совершенствование процесса кальциетермического восстановления тетрафторида циркония / К.А. Линдт, А.П. Мухачев, В.В. Шаталов, М.Л. Коцарь // Вопросы атомной науки и техники. — 1999. — № 2. — С. 3-8. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Вопросы атомной науки и техники |
| description | Собраны и статистически обработаны данные по химическому составу кальциетермического циркония, выплавленного в период с апреля 1996 г. по август 1997г. Рассмотрено поведение в КТЦ примесей - азота, гафния, железа, кислорода и кремния.
|
| first_indexed | 2025-12-01T10:34:02Z |
| format | Article |
| fulltext |
РАЗДЕЛ ПЕРВЫЙ:
СОСТОЯНИЕ И ПРОБЛЕМЫ МЕТАЛЛУРГИИ ЦИРКОНИЯ, ГАФНИЯ И ИХ
СПЛАВОВ
УДК 669.296
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРОЦЕССА КАЛЬЦИЕТЕРМИЧЕСКОГО
ВОССТАНОВЛЕНИЯ ТЕТРАФТОРИДА ЦИРКОНИЯ
К.А.Линдт, А.П.Мухачев (ГНПП «Цирконий», г.Днепродзержинск, Украина),
В.В.Шаталов, М.Л.Коцарь (ВНИИХТ, г.Москва, Россия)
Собраны и статистически обработаны данные по химическому составу кальциетермического циркония,
выплавленного в период с апреля 1996 г. по август 1997г Рассмотрено поведение в КТЦ примесей - азота, гаф-
ния, железа ,кислорода и кремния.
В последние годы в силу объективных
причин имело место некоторое снижение ка-
чества и уменьшение выхода в слиток каль-
циетермического циркония (КТЦ). После ор-
ганизации ГНПП «Цирконий» и в соответ-
ствии с Программой интеграции сплава на
основе КТЦ в ядерное топливо реакторов
ВВЭР-1000 намечены мероприятия по совер-
шенствованию технологии кальциетермиче-
ского восстановления тетрафторида цирко-
ния (ТФЦ), а также выполнение НИОКР по
модернизации печей с холодными тиглями.
Выполнение программы должно привести к
повышению качества ТФЦ и КТЦ, росту вы-
хода готовой продукции.
Для определения уровня и стабильности
качества КТЦ были собраны и статистиче-
ски обработаны данные по химическому со-
ставу КТЦ, выплавленному в период с апре-
ля 1996г. по август 1997г. В соответствии с
действующими техническими условиями в
готовой продукции - слитках КТЦ после
электронно-лучевого переплава определяет-
ся содержание 22-х примесей. Ряд примесей
контролируется в исходных материалах (же-
лезо, кислород и кремний в ТФЦ , выбороч-
но кислород в стружке кальция) и слитках
КТЦ после восстановительной плавки (ВП)
(азот, гафний, железо, кислород, кремний).
Рассмотрено поведение пяти примесей - азо-
та, гафния, железа, кислорода и кремния при
получении КТЦ. Азот и кислород определя-
ют уровень и стабильность физико-механи-
ческих и коррозионных свойств циркония.
Железо и кремний - примеси, содержание
которых в КТЦ является недостаточно ста-
бильным. Низкое содержание гафния в КТЦ
соответствует мировому уровню и определя-
ет основное отличие его от электролитиче-
ского циркония, выпускаемого ОАО «ЧМЗ».
Содержание остальных семнадцати приме-
сей в КТЦ - стабильно, соответствие их тре-
бованиям технических условий гарантирует-
ся технологией.
Данные по содержанию пяти перечисленных
примесей в КТЦ после восстановительной
плавки (ВП) и электронно-лучевого перепла-
ва (ЭЛП) в сравнении с требованиями техни-
ческих условий приведены в табл.1.
Таблица 1
Содержание пяти основных примесей в КТЦ по-
сле восстановительной плавки и электронно-лу-
чевого переплава
Массовая доля, %
Примесь
ВП ЭЛП ТУ
95.218
5-90
не бо-
лее
ТУ
05.20.1
15-94
марка
А, не
более
Азот 0.0031±0.0004 0.004±
0.001
0.006 0.006
Гафний 0.0014±0.0003 <0.002 0.01 0.03
Железо 0.20±0.03 0.077±
0.014
0.03 0.05
Кислород 0.17±0.02 0.13±0.02 0.14 0.1
Кремний 0.023±0.004 0.022±
0.005
0.01 0.03
Данные табл.1 говорят о следующем:
1. Содержание азота в КТЦ после восстано-
вительной плавки не превышает допустимо-
го уровня и является достаточно стабиль-
ным. После ЭЛП содержание азота в КТЦ
увеличивается в среднем на 0,0009%.
ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ. 1999.№2
СЕРИЯ: ФИЗИКА РАДИАЦИОННЫХ ПОВРЕЖДЕНИЙ И РАДИАЦИОННОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ . (77) С.3-
3
2. Содержание гафния в КТЦ составляет в
среднем 0,0014±0,0003 мас.% и характеризу-
ет очень высокую эффективность техноло-
гии на стадии экстракционного разделения
циркония и гафния.
3. Содержание железа в КТЦ после ВП в
среднем в 4 раза выше допустимого по ТУ
05.20.115.-94 и определяется , главным об-
разом, повышенной концентрацией его в
сублимированном ТФЦ. Электронно-луче-
вой переплав приводит к снижению содер-
жания железа в КТЦ в 1,5-2,5 раза. Для до-
стижения устойчивой кондиции по железу в
готовой продукции необходимо снизить со-
держание железа в сублимированном ТФЦ
до уровня не выше 0,02 мас.%. В случае пре-
вышения в КТЦ после ЭЛП величины 0,05
мас.% необходимо проводить второй элек-
тронно-лучевой переплав.
4. Несмотря на низкое и достаточно стабиль-
ное содержание кремния в ТФЦ (0,0042±
0,0008 мас.% в 1997г.), имеет место пример-
но пятикратное увеличение его в КТЦ после
ВП, которое сохраняется после ЭЛП. Причи-
ну этого явления необходимо определить в
последующих исследованиях.
В процессе получения КТЦ определенный
вклад в содержание примесей в нем наряду с
ТФЦ вносит кальций. Качество монолитного
кальция стабильно, определяется требовани-
ями ТУ 95.1820-89 и составляет мас.%, не
более:
Азот Железо Кислород Кремний
0.002 0.01 0.1 0.003
При изготовлении стружки из монолитного
кальция путем резания на токарном станке
содержание азота и кремния в нем практиче-
ски не меняется. Вклад этих примесей в со-
став КТЦ составляет, мас.% к цирконию:
Азот Кремний
5% избыток кальция 0.00185 0.0028
10% избыток кальция 0.00193 0.0029
Вклад железа в КТЦ из кальция вследствие
попадания его в стружку из режущего
инструмента может быть выше , чем у моно-
литного материала (>0.0092 и >0.0097
мас.% к цирконию для 5 и 10% избытка
кальция, соответственно).
Содержание кислорода в стружке кальция
вследствие окисления влагой воздуха выше,
чем в монолитном кальции, составляет 0,17-
0,34 мас.%, зависит от температуры, влажно-
сти воздуха и времени контакта с ним при
резании и хранении.
При производстве циркония и его сплавов
методом кальциетермического восстановле-
ния (КТВ) тетрафторида циркония (ТФЦ)
по-прежнему актуальным остается получе-
ние металла (КТЦ) со стабильным содержа-
нием кислорода. В соответствии с ТУ
95.2185-90 содержание кислорода в КТЦ не
должно превышать 0,14 мас.%. В случае за-
планированной интеграции КТЦ в ядерное
топливо для реакторов ВВЭР-1000 Украины
содержание кислорода в КТЦ должно быть
стабилизировано в интервале 0,06-0,1
мас.%., т.е. составлять 0,08±0,02 мас.%.
Статистические данные, отражающие состо-
яние фактического содержания кисло-рода в
черновом и рафинированном КТЦ в 1996-
1997 г.г., а также в ТФЦ и стружке кальция,
приведены в табл.2. Из приведенных данных
следует, что:
1. Содержание кислорода в ТФЦ и стружке
кальция находится в интервалах 0,01-
0,077 и 0,17-0,34 мас.% соответственно. В
пересчете на цирконий это соответствует
0,18-0,38 мас.%.
2. Содержание кислорода в черновом КТЦ
зависит от избытка кальция в шихте, при
увеличении которого с 5 до 10 % снижа-
ется в среднем с уровня 0.27-0,29 до 0,13-
0,22 мас.%.
3. После однократного электронно-лучевого
переплава чернового КТЦ при удельных
скорости и мощности плавки 0,3-0,35
кВт/см2 и 0,044-0,066 кг/см2ч (20-30 кг/ч в
кристаллизатор 240 мм) содержание кис-
лорода в слитках рафинированного КТЦ и
сплава КТЦ-110 находится в интервалах
0,17-0,24 и 0,14-0,16 мас.% для 5 и 10%
избытка кальция соответственно.
Таким образом, содержание кислорода как в
исходных материалах - ТФЦ и стружке каль-
ция, так и в КТЦ после восстановительной и
рафинировочной плавки не является ста-
ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ. 1999.№2
СЕРИЯ: ФИЗИКА РАДИАЦИОННЫХ ПОВРЕЖДЕНИЙ И РАДИАЦИОННОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ . (77) С.3-
4
бильным, а уровень его в КТЦ и КТЦ-110 -
выше новых требова-
ний (0,08±0,02 мас.%).
Таблица2
Статистическая обработка данных по содержанию кислорода в заводских плавках КТЦ
Избыток кальция 5% Избыток кальция 10%
Массовая доля, % Массовая доля, %
ОТФЦ ОСа О∑КZr ОВП ОЭЛП ОТФЦ ОВП ОЭЛП ОТФЦ ОСа О∑KZr ОВП ОЭЛП
Период
времени
04.09-14.11.1996 18.11-24.12.1996 08.01-12.08.1997
ВП 202-239 240-258 259-337
ЭЛП 928-947 948-955 970-986
Объем вы-
борки
31 21 31;21 30 19 17 19 7 68 11 68;11 62 11
Интервал 0.01-
0.05
0.17-
0.34
0.18-
0.33
0.03-
0.51
0.18-
0.29
0.018-
0.077
0.07-
0.30
0.12-
0.18
0.013-
0.07
0.17-
0.31
0.18-
0.34
0.08-
0.54
0.1-
0.20
Среднее
(ХВ)
0.039 0.238 0.259 0.253 0.231 0.047 0.146 0.156 0.056 0.221 0.249 0.145 0.143
Средн.
квадра-
тич.откло-
нен.(S)
0.009 0.045 0.054 0.109 0.033 0.019 0.068 0.024 0.014 0.053 0.066 0.095 0.035
Точность
оценки (δ
)
±
0.003
3
±
0.021
±
0.025
±
0.041
±
0.016
±
0.010
±
0.033
±
0.022
±
0.003
4
±
0.035
±
0.039
±
0.024
±
0.020
Известно, что содержание кислорода в КТЦ
поддается регулированию и уменьшается
при:
а) снижении концентрации кислорода в ТФЦ
и кальции;
б) росте избытка кальция;
в) снижении температуры плавки.
Лабораторные опыты по изучению влияния
содержания кислорода в ТФЦ, стружке каль-
ция и избытка кальция на содержание кисло-
рода в КТЦ проведены в стальном тигле с
инициированием реакции с помощью элек-
трозапала , расположенного в верхней части
шихты. Температура шихты перед иниции-
рованием составляла в среднем 4500С.
Загрузка ТФЦ составляла 10 кг, а кальция -
5,03 и 5,27 кг при избытке последнего 5 и 10
% соответственно. Выход в слиток составлял
81,8-89,6 и 81,6-91,9% для 5 и 10% избытка
соответственно. Результаты экспериментов
приведены в табл.3. Из данных табл.3 следу-
ет, что несмотря на более высокое среднее
содержание кислорода в шихтовых материа-
лах 10% избыток кальция приводит к полу-
чению КТЦ с меньшим содержанием кисло-
рода, которое укладывается в заданные пре-
делы 0,06-0,10 мас.%. Суммарное содержа-
ние кислорода в исходных материалах более
0,20 и 0,27 % требует более 5 и 10 % избы-
точного кальция в шихте восстановительной
плавки соответственно. Следовательно, для
стабильного получения КТЦ с содержанием
кислорода 0,08±0,02 мас.% в первую очередь
необходимо стабилизировать содержание
кислорода в сублимированном ТФЦ и
стружке кальция на уровне 0,03±0,01 и 0.20±
0,04 мас.% соответственно, а затем подо-
брать необходимый избыток кальция в ших-
те.
Ранее (см. Вопросы атомной науки и техни-
ки. Сер.: Химические проблемы ядерной
энергетики. 1989. Вып.1-2, с.41) была разра-
ботана равновесная модель, позволяющая
рассчитывать содержание кислорода в КТЦ
и КТГ в зависимости от концентрации его в
тетрафторидах, кальции, избытка кальция и
температуры продуктов плавки. Адекват-
ность этой модели эксперименту была под-
тверждена в лабораторных условиях и в ба-
лансовых опытно-промышленных плавках,
отклонение экспериментальных содержаний
кислорода в КТЦ от расчетных составило в
среднем ±0,02 мас.%. В ходе проведения
экспериментов модель была трансформиро-
ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ. 1999.№2
СЕРИЯ: ФИЗИКА РАДИАЦИОННЫХ ПОВРЕЖДЕНИЙ И РАДИАЦИОННОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ . (77) С.3-
5
вана. С её помощью, располагая данными по
содержанию кислорода в ТФЦ и стружке
кальция, принимая температуру КТЦ 2400К,
ограничив содержание кислорода в цирко-
нии требуемым интервалом 0,06-0,1 мас.%,
можно для каждой конкретной плавки опре-
делить необходимый избыток кальция. Эту
операцию удобно осуществить с помощью
специально разработанных номограмм,
представленных на рис.1.
Результаты определения с помощью номо-
граммы избытка кальция, необходи-мого для
получения чернового КТЦ с содержанием
кислорода в интервале 0,06-0,1 мас.%, для
максимальных, средних и минимальных со-
держаний кислорода в ТФЦ и стружке каль-
ция (см.табл.2) приведены в табл.4.
Рис. I. Зависимость необходимого избытка
кальция от содержания кислорода в ТФЦ и
кальции для получения КТЦ с содержанием кис-
лорода 0,1%, мас..
Таблица 3
Результаты лабораторных экспериментов по изучению влияния содержания кислорода в
ТФЦ, стружке кальция и избытка кальция на содержание кислорода в КТЦ
Избыток кальция 5% Избыток кальция 10%
№п/п Массовая доля кислорода, % Массовая доля кислорода, %
ТФЦ Кальций ∑ к Zr КТЦ ТФЦ Кальций ∑ к Zr КТЦ
1 2 3 4 5 6 7 8 9
1 0.035 0.11 0.136 0.06 0.018 0.11 0.124 0.07
2 0.025 0.12 0.136 0.06 0.037 0.14 0.163 0.06
3 0.025 0.14 0.154 0.08 0.055 0.12 0.171 0.07
4 0.02 0.15 0.158 0.09 0.037 0.14 0.172 0.08
5 0.035 0.14 0.164 0.09 0.055 0.14 0.190 0.05
6 0.03 0.16 0.178 0.08 0.055 0.16 0.210 0.065
7 0.05 0.14 0.179 0.09 0.018 0.22 0.213 0.05
8 0.05 0.17 0.207 0.13 0.037 0.19 0.221 0.07
9 0.05 0.18 0.216 0.09 0.037 0.20 0.230 0.08
10 0.04 0.20 0.224 0.10 0.055 0.21 0.258 0.07
11 0.05 0.20 0.234 0.13 0.037 0.24 0.269 0.10
12 0.02 0.24 0.241 0.11 0.037 0.26 0.288 0.09
Интервал 0.02-0.05 0.11-0.24 0.136-0.241 0.06-0.13 0.018-0.055 0.11-0.26 0.124-0.288 0.05-0.10
Средн 0.0358 0.163 0.186 0.0925 0.0398 0.178 0.209 0.0712
Масса кальция в шихте восстановительной
плавки, после установления его необходи-
мого избытка, определяется из соотноше-
ния:
Мса = МТФЦ 0,479 (1+.001*(изб.Са)) (1)
где Мса(ТФЦ) - масса кальция (ТФЦ) в ших-
те восстановительной плавки, кг.;
0,479 =(2 ⋅ 40,08/ 167,21)- стехиометри-
ческое соотношение между массами каль-
ция и ТФЦ в шихте.
Для массы ТФЦ в шихте восстановитель-
ной плавки в печи «Импульс-1», равной
450 кг, необходимая масса кальция также
приведе-на в табл.4.
Суммарное содержание кислорода в исход-
ных материалах шихты, отнесенное к цир-
конию, может быть рассчитано из соотно-
шения:
О∑кZr = ОТФЦ + Оса 0,879 (1+0.001*( изб.Са)), 2)
где О∑кZr - суммарное содержание кисло-
рода в ТФЦ и кальции, отнесенное к цир-
конию, мас.%;
ОТФЦ - содержание кислорода в ТФЦ, отне-
сенное к цирконию, мас.%;
Оса - содержание кислорода в стружке
кальция, мас.%
0,879=(2*40,08/91,22) -стехиометрическое
соотношение между массами кальция и
циркония в шихте.
ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ. 1999.№2
СЕРИЯ: ФИЗИКА РАДИАЦИОННЫХ ПОВРЕЖДЕНИЙ И РАДИАЦИОННОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ . (77) С.3-
6
Таблица 4
Избыток и масса кальция, необходимые для получения КТЦ
с содержанием кислорода 0,06-0,10 мас.% из 450 кг ТФЦ
№
п/п
Массовая доля кислорода, % Необходимый избыток кальция, % Необходимая масса кальция
на 450 кг ТФЦ
ТФЦ Кальций Сумма к
цирконию
Мас. доля кислорода в КТЦ,%
0,06 0,08 0,10
Мас. доля кислорода в КТЦ, %
0,06 0,08 0,10
1 0.016 0.17 0.152 7.4 5.0 3.4 231.50 226.33 222.88
2 0.01 0.18 0.176 7.5 5.2 3.5 231.72 226.76 223.09
3 0.018 0.19 0.202 8.8 6.5 4.4 234.52 229.56 225.03
4 0.021 0.21 0.224 10.0 7.6 5.6 237.10 231.93 227.62
5 0.030 0.24 0.251 12.0 9.8 7.6 241.42 236.67 231.93
6 0.041 0.24 0.277 13.0 10.8 8.5 243.57 238.83 233.87
7 0.028 0.28 0.299 15.2 12.0 9.6 248.31 241.42 236.24
8 0.077 0.28 0.348 19.5 15.5 12.5 257.58 248.96 242.49
9 0.06 0.34 0.374 23 18.3 14.6 265.13 255.00 247.02
Из данных табл.4 следует, что при макси-
мальных содержаниях кислорода в субли-
мированном ТФЦ и стружке кальция для по-
лучения КТЦ с содержанием кислорода ≤ 0,1
мас.% избыток кальция не должен превы-
шать 15%. Для получения КТЦ со стабиль-
ным содержанием кислорода на уровне 0,08
±0,02 мас.% требуется применять не посто-
янный, а «плавающий» избыток кальция в
пределах от 5 до 15%.
Сокращение этого интервала возможно в
случае стабилизации на уровне средних ве-
личин содержания кислорода в сублимиро-
ванном ТФЦ и стружке кальция (содержание
кислорода в монолитном кальции, постав-
ляемом ОАО «ЧМЗ», - стабильно и не пре-
вышает 0,1 мас.%). При использовании суб-
лимированного ТФЦ и стружки кальция с
содержанием кислорода в интервалах 0.02-
0,04 и 0,20-0,24 мас.% диапазон избытка
кальция сократится и составит 5-10%. Обоб-
щая вышеизложенное, для получения ста-
бильного содержания кислорода в КТЦ и
сплавах на его основе на уровне 0,08±0,02
мас.%, необходимо:
1. Стабилизировать содержание кислорода в
ТФЦ на уровне 0,03±0,01мас.% на стадии
сублимации.
2. Максимально снизить окисление кальция
влагой воздуха при его измельчении и
хранении, особенно в летний период вре-
мени, и стабилизировать содержание кис-
лорода в стружке в пределах 0,2±
0,04мас.%.
3. При отклонении от указанных величин
содержание кислорода в ТФЦ и стружке
кальция в восстановительных плавках
применять «плавающий» избыток каль-
ция, который определять из номограмм
(рис.1), а массу кальция в шихте варьиро-
вать, рассчитывая из соотношения (1).
В настоящее время проводится также разра-
ботка компьютерных программ расчета со-
става шихт в зависимости от содержания
кислорода в ТФЦ и стружке кальция, ис-
пользование которых должно привести к
стабильному получению КТЦ и сплавов на
его основе с содержанием кислорода 0,08±
0,02 мас.%.
Одной из задач при совершенствовании про-
цесса кальциетермического восстановления
тетрафторида циркония является повышение
и стабилизация выхода в слиток КТЦ, кото-
рый по данным 1997г. составил 76±12 %.
Одной из причин указанной нестабильности
при используемом режиме нагрева шихты и
инициирования восстановительной плавки
является невозможность подвода одинаково-
го количества энергии к шихте. Режим на-
грева шихты, состоящей из 450 кг ТФЦ и
226,3 (5% избыток) и 237,1 (10% избыток) кг
кальция, включает три стадии:
1. Нагрев при мощности на индукторах 200
кВт (10 включений по 24с. каждое).
2. Нагрев при мощности на индукторах 250
кВт (15 включений по 24с. каждое).
3. Нагрев при мощности на индукторах 700
кВт до инициирования реакции в течение
1,5-3,5 мин.
На каждой из перечисленных стадий расхо-
дуется 15; 25 и 17,5 - 40,8 кВт-ч электро-
энергии соответственно. Источником неста-
ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ. 1999.№2
СЕРИЯ: ФИЗИКА РАДИАЦИОННЫХ ПОВРЕЖДЕНИЙ И РАДИАЦИОННОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ . (77) С.3-
7
бильности является третья стадия, так как
средняя расчетная температура шихты на
границах интервала подводимой энергии от-
личается на 170 К. Это не может не сказать-
ся на стабильности величины выхода в
слиток. При подаче максимальной мощности
на индукторы место инициирования реакции
внутри шихты является случайным, что так-
же не способствует получению стабильных
результатов.
Рис.2. Модернизированная печь ИСВ-!,0 ПХ_И1
Для стабилизации величины выхода в
слиток КТЦ необходимо скорректировать
режим нагрева шихты на второй стадии пу-
тем ввода дополнительного одинакового для
всех плавок количества энергии (20-30 кВт-
ч) и инициировать реакцию с помощью
верхнего запала, расположенного над ших-
той и поддерживающего движение фронта
горения в шихте сверху вниз. Такое ведение
процесса должно исключить образование
свода в верхней части шихты и привести к
снижению разброса в выходах в пределах ±3
%. С целью повышения ресурса работы хо-
лодных тиглей печей ИСВ и «Импульс-1»,
увеличения их производительности, роста и
стабилизации выхода КТЦ и сплавов на его
основе в слиток, снижения трудоёмкости
при извлечении продуктов плавки из печей,
проводится НИОКР по созданию установки
для металлотермического восстановления с
разделением зон восстановления и кристал-
лизации продуктов плавки.
Эскиз такой установки на базе печи ИСВ-1,0
ПХ-И1 приведен на рис 2.
В опытном варианте предусматривается:
1. Инициирование реакции с помощью
запального устройства для управления дви-
жением фронта горения сверху вниз.
2. Освобождение холодного тигля от про-
дуктов плавки путем слива их в металличе-
ский кристаллизатор.
3. Увеличение времени пребывания продук-
тов плавки в жидком состоянии за счет сни-
жения скорости теплоотвода в металличе-
ском кристаллизаторе по сравнению с водо-
охлаждаемым медным тиглем. Повышение
вследствие этого полноты разделения метал-
ла и шлака, а также рост выхода в слиток
КТЦ и сплавов на его основе.
ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ. 1999.№2
СЕРИЯ: ФИЗИКА РАДИАЦИОННЫХ ПОВРЕЖДЕНИЙ И РАДИАЦИОННОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ . (77) С.3-
8
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-79599 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1562-6016 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-01T10:34:02Z |
| publishDate | 1999 |
| publisher | Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Линдт, К.А. Мухачев, А.П. Шаталов, В.В. Коцарь, М.Л. 2015-04-03T14:29:12Z 2015-04-03T14:29:12Z 1999 Совершенствование процесса кальциетермического восстановления тетрафторида циркония / К.А. Линдт, А.П. Мухачев, В.В. Шаталов, М.Л. Коцарь // Вопросы атомной науки и техники. — 1999. — № 2. — С. 3-8. — рос. 1562-6016 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/79599 669.296 Собраны и статистически обработаны данные по химическому составу кальциетермического циркония, выплавленного в период с апреля 1996 г. по август 1997г. Рассмотрено поведение в КТЦ примесей - азота, гафния, железа, кислорода и кремния. ru Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України Вопросы атомной науки и техники Состояние и проблемы металлургии циркония, гафния и их сплавов Совершенствование процесса кальциетермического восстановления тетрафторида циркония Article published earlier |
| spellingShingle | Совершенствование процесса кальциетермического восстановления тетрафторида циркония Линдт, К.А. Мухачев, А.П. Шаталов, В.В. Коцарь, М.Л. Состояние и проблемы металлургии циркония, гафния и их сплавов |
| title | Совершенствование процесса кальциетермического восстановления тетрафторида циркония |
| title_full | Совершенствование процесса кальциетермического восстановления тетрафторида циркония |
| title_fullStr | Совершенствование процесса кальциетермического восстановления тетрафторида циркония |
| title_full_unstemmed | Совершенствование процесса кальциетермического восстановления тетрафторида циркония |
| title_short | Совершенствование процесса кальциетермического восстановления тетрафторида циркония |
| title_sort | совершенствование процесса кальциетермического восстановления тетрафторида циркония |
| topic | Состояние и проблемы металлургии циркония, гафния и их сплавов |
| topic_facet | Состояние и проблемы металлургии циркония, гафния и их сплавов |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/79599 |
| work_keys_str_mv | AT lindtka soveršenstvovanieprocessakalʹcietermičeskogovosstanovleniâtetraftoridacirkoniâ AT muhačevap soveršenstvovanieprocessakalʹcietermičeskogovosstanovleniâtetraftoridacirkoniâ AT šatalovvv soveršenstvovanieprocessakalʹcietermičeskogovosstanovleniâtetraftoridacirkoniâ AT kocarʹml soveršenstvovanieprocessakalʹcietermičeskogovosstanovleniâtetraftoridacirkoniâ |