Защита состоится 19 Октября 2011г. в 10:00 по адресу: 03680, г. Киев – 150, МСП, ул. Боженко, 11.
| Загрузить автореферат |  |
АННОТАЦИЯ
Гнатушенко А.В. Новые технологии электрошлаковой плавки некомпактных отходов алюминиевых и медных сплавов и их рафинирование. – Рукопись.Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.16.02 «Металлургия черных и цветных металлов и специальных сплавов» - Институт электросварки им. Е.О.Патона НАН Украины, Киев, 2011 г.
Диссертация посвящена разработке новых технологий переработки некомпактных отходов алюминиевых и медных сплавов с получением качественных металлов на основе электрошлаковой тигельной плавки с нерасходуемым электродом.
Термодинамическими расчетами, получившими практическое подтверждение, определена взаимосвязь в шлаке между магнийсодержащим компонентом (карналлит) и рафинирующим компонентом (криолит). Установлено, что при их соотношении (1,2 - 1,7) : 1 содержание магния в алюминиевом сплаве АЛ25 сохраняется в пределах марочного 0,8-1,3%. Для электрошлаковой плавки отходов сплава АЛ25 разработан солевой шлак состава, %: 44...48 – NaCl; 25...30 – KCl; 10...15 – Na3AlF6; 12...18 - KCl·MgCl2, обеспечивающий стабильное ведение процесса, сохранность легирующих компонентов, эффективное рафинирование металла от неметаллических включений и газов. Подтверждена єффективность данного шлака при плавке других алюминиевих магнийсодержащих (до 2,5% Mg) сплавов, таких как Д16 и АМг2.
Экспериментальным путем изучено поведение легирующих элементов при электрошлаковой плавке отходов кремниево-никелевой бронзы КН1-3 и бронзы БрХ. Установлено для бронзы КН1-3, что при использовании стандартного шлака АНФ-28, содержащего SiO, в металле не происходит угар кремния, а при поддержании в шлаке концентрации оксида марганца на уровне 2,8-5,0% содержание марганца в бронзе остается в нормируемых пределах. В качестве добавки, содержащей MnO, использовали флюс АН-348-А. Для предотвращения угара хрома в бронзе БрХ необходимо поддерживать содержание оксида хрома в шлаке в пределах 1,5-3,0%
Разработаны технологии электрошлаковой выплавки бронз КН1-3 и БрХ из отходов меди. При этом легирование первой никелем, кремнием и марганцем осуществляли из шлака, путем восстановления этих элементов из их оксидов. Легирование меди хромом, при выплавке бронзы БрХ также осуществляли путем восстановления хрома из его оксида в шлаковой ванне.
На модернизированном оборудовании отработаны технологии электрошлаковой переработки некомпактных отходов алюминиевых сплавов АЛ25, Д16 и АМг2, а также бронз КН1-3 и БрХ. Получены стандартные алюминиевые чушковые заготовки массой 15 кг и различные бронзовые отливки массой от 30 до 100 кг, в частности, заготовки прижимных токоподводящих элементов машин контактной стыковой сварки рельс и труб.
Исследовано качество металлов электрошлаковой плавки. Установлено, что по химическому составу они соответствуют алюминиевым сплавам марок АЛ25, Д16, АМг2 и бронзам марок КН1-3, БрХ, а также характеризуются низким содержанием неметаллических включений и газов. Для бронзы КН1-3 определены оптимальные режимы термической обработки, позволяющие получать металл с требуемым набором эксплуатационных свойств.
Ключевые слова: электрошлаковая плавка, некомпактные отходы, шлаки, алюминиевые сплавы, бронза, рафинирование, неметаллические включения, качество металла, химический состав, термическая обработка.
