Разработка и решение проблем производства магниево-циркониевых лигатур и сплавов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.16.02, доктор технических наук Белкин, Геннадий Иванович

• Белкин, Геннадий Иванович
• доктор технических наук
• 2004

Оглавление диссертации доктор технических наук Белкин, Геннадий Иванович

Общая характеристика работы

Глава 1 Разработка магниетермического процесса получения магниево-циркониевых лигатур и солевых сплавов, содержащих тетрахлорид цирко -ния

1.1 Методика экспериментов

1.2 Определение оптимальной концентрации циркония в лигатуре

1.3 Определение влияния способов введения циркония на технологические показатели

1.4 Влияние концентраций циркония в солевом сплаве на технологические показатели

1.5 Влияние ручного и механического перемешивания на распределение циркония в магнии

1.6 Механизация процесса разливки лигатуры на литейном конвейере

1.7 Исследование магниево-циркониевой лигатуры

1.8 Качественные и количественные показатели опытно-промышленных плавок

1.9 Технологическая схема получения магниево-циркониевой лигатуры на Соликамском магниевом заводе.

Глава 2 Исследование, разработка и промышленное внедрение технологии магниетермического процесса получения магниево-циркониевых лигатур из фторцирконата калия и карналлита

2.1 Обоснование перехода на технологию получения магниево-циркониевой лигатуры из фторцирконата калия и карналлита

2.2 Требования к исходным компонентам

2.3 Методика проведения опытно-промышленных плавок

2.4 Оптимальный режим магниетермического процесса

2.5 Технологическая схема производства магниево-циркониевых лигатур на СМЗ на основе фторцирконата калия и карналлита

2.6 Исследование магниево-циркониевой лигатуры

2.7 Качественные и количественные показатели плавок

2.8 Разработка технических условий на лигатуру 2.9. Расчет экономии от использования магниево-циркониевой лигатуры на одном из предприятий авиационной промышленности

Глава 3 Разработка и исследования магниетермического процесса получения циркониевых и гафниевых лигатур из отходов производства реакторного циркония

3.1 Выбор и обоснование получения циркониевых и гафниевых лигатур

3.2 Исследование качества магниево-циркониево-гафниевой лигатуры

3.3 Вязкость магниево-циркониевой лигатуры

3.4 Защита магриево-циркониевой лигатуры от коррозии при длительном хранении

3.5 Разработка способа получения гранулированной магниево-циркониевой лигатуры

3.6 Динамика производства выпуска магниево-циркониевой лигатуры

Глава 4 Разработка технологии и состава лигатур: магний- цинк-цирконий, магний-алюминий-цирконий, магний-цирконий-титан, магний-цирконий

РЗМ 60 Глаза 5 Производство сплавов на основе магния, содержащих цирконий 5.1 Разработка технологии получения сплавов системы магний-неодимцирконий

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка и решение проблем производства магниево-циркониевых лигатур и сплавов»

Актуальность проблемы. Легирующее действие сравнительно малых добавок циркония на магниевые сплавы впервые обнаружено и исследовано в 30-40-х годах Зауервальдом изучившим часть диаграммы плавкости системы «магний-цирконий», богатую магнием. Sauerwald F// Z, anorg. ehem. 1947 Bd 255 Sauerwald. По данным Зауервальда и результатам многочисленных более поздних исследований, после введения 0,2-1,0% (по массе) циркония происходит интенсивное измельчение кристаллической структуры таких металлов, как магний (алюминий), являющихся основой легких сплавов, применяемых в авиационной (а позднее в ракетной и космической) технике. Резкое (измельчение) уменьшение размера кристаллов в сплаве обеспечивает, в свою очередь, скачкообразное улучшение механических, термических и коррозионных свойств сплавов, легированных цирконием. Так добавка 0,1-0,3% (по массе) циркония в сплавы магния с редкоземельными металлами уменьшает величину зерна до 0,05-0,13 мм; увеличение добавки до 0,4-0,6% циркония снижает величину зерна до 0,025-0,05 мм. Прочность магниевого сплава с 4-5% цинка и 0,6-0,8% циркония (по массе) вдвое выше прочности аналогичного сплава, не содержащего циркония; сплавы, легированные цирконием, не проявляют ползучести при температурах до 200°С и хорошо зарекомендовали себя в качестве конструкционных материалов з авиации, ракетной и космической технике.

Сплавлению магния с цирконием способствуют: благоприятный объемный фактор (атомные радиусы магния и циркония равны соответственно 3,20 и 3,19 А°и одинаковый тип кристаллической решетки. Однако, значительная разность плотностей, температур плавления и кипения этих металлов, а также их малая взаимная растворимость в жидком и твердом состоянии явились серьезнейшим препятствием для приготовления сплавов путем непосредственного сплавления этих металлов. Потери дорогостоящего металлического циркония при прямом сплавлении с магнием достигают 70-75% независимо от вида использованного металла (губка, порошок, плавленный или иодидный цирконий, листовой прокат и т.д.).

Для иллюстрации сложности вопроса о характере растворимости циркония в жидком и твердом магнии в таблице 6 стр. 23 в монографии Г.И. Белкина "Производство магниево-циркониевых лигатур и сплавов":- М, Металлургиз-дат, 2001г. приведены данные разных авторов, изучавших этот вопрос. Из приведенных данных виден большой разброс значений растворимости, что по-видимому, объясняется различием в чистоте использовавшихся материалов. Известно, что присутствие даже небольших количеств алюминия, кремния, марганца, железа и некоторых других металлов резко снижается растворимость циркония в магнии. Л.А. Петровым и М.С. МиргаЛ'овской была исследована диаграмма состояния магниевого угла системы «магний-цинк-цирконий». Ими установлено, что растворимость циркония в магнии в присутствии цинка повышается, достигая максимального значения 1,84% (по массе) при соотношении цинка и магния, равным 1:1. При этом не выявлено каких-либо новых фаз, кроме обнаруженных в системах магний-цинк и магний-цирконий. М.С. Мирголовская "Методы иссле6 дования диаграммы состояния некоторых систем на основе магния"// Журнал неорганической химии. 1958, т. 3. Вып. 3

Низкая растворимость циркония в магнии (и алюминии) и практическая невозможность приготовления легированных сплавов методом прямого сплавления металлов явилось причиной того, что дальнейшие усилия советских и зарубежных исследователей были сосредоточены на широком поиске и разработке рациональных путей легирования легких сплавов цирконием с минимальными потерями легирующего металла.

Одним из первых путей введения циркония в магний в виде солей, исследованных Зауервальдом, Эмли и Боллом в 1947-1949 годах стало вмешивание в расплавленный магний при температуре 700-740°С тетрахлорида циркония, подве-раюшегося магниетермическому восстановлению в ходе получения сплава в соответствии с уравнением реакции: о

700-740 С

ZrCI4 + 2Mg = Zr + 2MgCl2 Аналогичный процесс, но с использованием в качестве исходных соединений сплава тетрахлорида циркония с хлоридами щелочных металлов (хлорциркона-тов калия и натрия), проводился этими же и другими исследователями при температуре 760-780 С в соответствии с уравнением реакции: о

760-780 С

K2ZrCl6 + 2Mg = Zr + 2MgCl2 + 2КС1 Эти способы производства магниевых сплавов, легированных цирконием оказались неудовлетворительными, т.к. в сплавах обнаружились мелкие включения хлорида магния (калия или натрия), которые обволакивали частицы металлического циркония, выделяющиеся на границе магний-соль, или вкрапливались в нерастворимые соединения, богатые цирконием. Эти загрязнения оказались очень устойчивыми и не поддавались удалению даже после многократного переплава полученных сплавов. Вероятнее всего, это явление связано с использованием тетрахлорида циркония низкого качества (т.е. загрязненного продуктами его гидролиза). Вторым недостатком исследованного приема введения циркония в магний является высокий уровень потерь хлорида в момент его введения в расплавленный магний (температура плавления - 651°С, а температура возгонки тетрахлорида циркония близка к 330°С). Sauerwald F// Chimikal Technik, 1950. №2, Mellor GH J. Inst. Metals, 1950. V 77, Emley E. J. Inst of Metals, 1946. V 75. №6

Внимание многих советских и зарубежных исследователей длительное время было привлечено к фторидным комплексам циркония (KiZrFi,, KZrF5, K^ZrFt), использование которых в качестве исходных соединений при введении циркония в легируемые сплавы имело определенные преимущества перед применением' хлоридных солей из-за значительно меньшей летучести и гидролизуемости, согласно уравнения реакции: о

700-800 С

K,ZrF6 + 2Mg = Zr + 2MgF2 + 2KF В частности, английскими и американскими фирмами было организовано промышленное производство магниевых сплавов, легированных цирконием, в крупных масштабах. Способ, разработанный В.П. Козловской применялся оте7 чественной промышленностью в течение ряда лет, хотя во всех случаях в сплавы входило не более 20-30% от общего количества вводимого циркония. Автор указывает, что 30-50% циркония в ходе процесса осаждается в шлак, а около 2030% его теряется в виде паров вводимых солей. В.П. Козловская «Высокопрочные магниевые сплавы магний- цинк- цирконий»- М.; ОборонГиз, 1956 М.В. Чухровым, А.Д. Аникиной и др. в 1957-1961гг. исследован прием введения циркония в магниевые сплавы в виде солевого сплава, содержащего гексафто-роцирконат калия. Авторами опробован целый ряд фторидов и хлоридов щелочных и щелочноземельных металлов при подборе состава солевого сплава (LiCl, LiF, KCl, NaCi, CaF2, MgCb, NaF, KF).

По результатам исследований, промышленности был предложен следующий состав сплава солей, вводимых в магний, с использованием которого получены лучшие результаты: K2ZrFs - 66%, LiCl - 26%, CaF2 - 8% ( по массе). Этот способ легирования использовался промышленностью до 1964 года, т.е. до разработки технологии получения магний-циркониевой лигатуры на Соликамском магниевом заводе. М.В. Чухров, А.Д. Аникина «Металлургические основы литья легких сплавов»: Сб. статей,- М.; ОборонГиз, 1957, с. 56

Однако, следует сказать, что при введении циркония в виде солевого сплава, оказалось трудно получить магниевые сплавы, достаточно чистые от флюсовых (солевых) включений из-за значительного количества хлорида лития, фторида кальция и образования фторидов магния и калия в ходе магниетермического восстановления циркония. Естественно, что при большой доле солевой фазы, увеличивается вероятность попадания солевых включений в отливку в процессе разливки сплава. Потери циркония также оказались на высоком уровне вследствие низкой степени восстановления циркония из фторцирконата калия, являющегося химически более прочным соединением, нежели тетрахлорид циркония.

Таким образом, на основе широко проводившихся исследований к 1962 году была однозначно установлена низкая эффективность прямого введения циркония в легируемые сплавы, как в виде металла, так и в виде тех или иных химических соединений из-за высокого расхода легирующего компонента и, главным образом, из-за низкого качества получаемых сплавов, загрязняемых солевыми включениями. Поэтому усилия исследователей были направлены на то, чтобы по возможности, снизить количество солей, вводимых на приготовляемый сплав.

Одним из путей, позволяющих решить эту задачу, является использование для целей легирования специально приготовленных композиций металлического циркония с магнием (и, возможно, с другими металлами), т.е. введение циркония в сплавы из лигатур. У нас в стране и за рубежом в 50-е годы разработано несколько способов получения так называемых шлак-лигатур, содержащих от 30-60% циркония

Сущность процессов получения шлак-лигатур сводилась к магниетермиче-скому восстановлению циркония из исходных соединений (тетрахлорида циркония в сплаве или смеси с хлоридами щелочных металлов, фторцирконата калия в смеси с хлоридами щелочных металлов и магния, либо в сплаве с хлоридом лития и фторидом' кальция и т.п.); при температуре 750-780°С с применением значительного избытка восстановителя с целью получения заданного состава s лигатуры (30-60% циркония, остальное магний и остаточные хлориды).Соотношение исходных материалов было таким , что продукты взаимодействия и исходные соли образовали в ходе процесса сравнительно густую, вязкую массу типа шлака (отсюда и название), из которой, в результате отстаивания металлической фазы, удавалось удалить путем слива некоторую часть солевой фазы. (ее легкоплавкую часть) и, таким образом, уменьшить ввод солевых загрязнений при легировании сплавов с использованием шлак-лигатур. Введение шлак- лигатуры в сплава производилось при температуре 780-800°С, а перед введением она должна хорошо прогреваться для удаления абсорбированной влаги во избежание выброса металла. Степень полезного использования циркония при введении его в сплавы в виде шлак - лигатуры также и в случае применения для этих целей фторидных и хлоридных солей, не превышает 20-30%, однако, качество получаемых сплавов при этом несколько выше. А.Д. Аникина, А.А, Лебедев, A.B. Махова «Организация процессов литейного производства»: - М.; ЦИТЭИН, 1961.

Промышленное применение шлак-лигатур продолжалось в нашей стране до 1964 года, т.е. до начала внедрения технологии получения лигатуры магний-цирконий на Соликамском магниевом заводе. Значительный уровень загрязнения легированных сплавов, низкое полезное использование циркония и, в особенности, тяжелые санитарно-гигиенические условия производства шлак-лигатур стимулировали дальнейшие усилия исследователей в решении пробле-. мы легирования легких сплавов.

Одним из обещающих направлений в получении циркониевых лигатур представляли разработки М.А. Коленковой, Т.П. Клочихиной в 1954-1959гг. В этих работах сделаны попытки использовать благотворное влияние добавки цинка на растворимости циркония в магнии. Предполагалось, что рост растворимости повлечет за собой повышение извлечение циркония при приготовлении тройной лигатуры «магний-цинк- цирконий» магниетермическим способом М.А. Коленкова "Исследованиия в области технологии циркониевых соединений" Автореферат кандидатской диссертации,- М.; Изд. Цветметзолото, 1954, Л.И. Лайнер, М.А. Коленкова, Я.К. Берент /7 Литейное производство, 1959. №5 или электрохимическим Т.П. Клочихина, A.C. Климчак // Труды Гиредмета .Т 1,- М.: Изд. Гиредмета, 1970способом с использованием в' качестве исходных соединений некоторых галогенидов циркония. Эти работы не получили дальнейшего развития вследствие низких технико-экономических показателей, низ-' кого качества получаемых лигатур и их не универсальности (они не могут быть использованы для производства сплавов, не содержащих цинка), сложности аппаратурного решения электрохимического способа.

Подводя итоги обзора способов получения сплавов и лигатур магния с цирконием, исследованных и использовавшихся в промышленной практике до начала исследований и организации производства лигатур на Соликамском магниевом заводе, следует отметить:

1. Получение магниевых сплавов с введением циркония в виде металла или хлористых соединений связано с большими потерями циркония, и значительными трудностями получения изделий, свободных от солевых включений. 9

Фтористые соединения дают лучшие результаты по качеству получаемых сплавов, однако, для этих способов характерны низкое извлечение циркония, высокие температуры процессов и тяжелые санитарно-гигиенические условия труда. Введение в сплавы циркония в виде солевых сплавов различного состава не исключает возможности попадания в отливки солевых включений, т.к. общее количество солей увеличивается.

2. Получение магниевых сплавов с введением циркония из так называемых шлак-лигатур снижает количество вводимых при легировании солей, ко характеризуется низким извлечением циркония. Кроме того, из-за гигроскопичности шлак-лигатур, работа с ними является небезопасной.

3. Технология получения тройных лигатур «магний-цинк-цирконий» в настоящее время разработана, но недостатком таких тройных лигатур является невозможность введения циркония в сплавы, не содержащие цинка. Таким образом, к началу исследований на Соликамском магниевом заводе, в полной мере сформировались потребности в производстве легких сплавов, легированных цирконием и рекоземельными металлами, и назрела насущная необходимость создания более совершенной технологии легирования с целью резкого повышения качества сплавов и более полного (комплексного) использования легирующих материалов.

Поскольку к началу постановки работы получения магниево-циркониевых лигатур в нашей стране не производили, необходимо было, прежде всего, аргументировано обосновать выбор исходных компонентов, способа получения, научиться получать воспроизводимые результаты.

Цель работы. Разработка магниетермического способа получения магниево-циркониевых, магниево-циркониево-гафниевых лигатур для легирования магниевых сплавов цирконием.

Для достижения цели необходимо было решить задачи:

• Разработать физико-химические основы процессов получения магниево-циркониевых лигатур:

- на основе анализа научной литературы, патентов и экспериментальных исследований выбрать систему основных компонентов для магниетермического восстановления циркония и гафния;

- изучить различные виды сырья, пригодные для восстановления циркония и гафния;

- изучить введение циркония и гафния в магний и их оптимальное содержание в лигатуре;

- изучить влияние основного компонента галоидных соединений на полноту восстановления циркония и содержание вредных примесей железа, кремния и алюминия;

- изучить влияние ручного и механического перемешивания, и возможность механизации процесса разливки лигатуры, поскольку компоненты лигатуры имеют большую разницу в удельных весах и малую взаимную растворимость;

- разработать насос для механизации разливки лигатуры на литейном конвейере;

- изучить возможность использования галоидных соединений циркония из отходов производства реакторного циркония;

- изучить химизм и кинетику протекания реакции между К22гР6 и М§С12:

10

• Разработать технологические процессы получения магниево-циркониевой, маг-ниево-циркониево-гафниевой лигатуры;

• Разработать аппаратурно-технологическую схему и промышленное оборудование, отработать технологические режимы, обеспечивающие получение магниево-циркониевой, магниево-циркониево-гафниевой лигатуры.

• Разработать технические условия на магниево-циркониевую лигатуру, отвечающие требованиям авиационной промышленности при производстве магниевых и алюминиевых сплавов;

• На базе технологии магниево-циркониевой лигатуры разработать технологию получения лигатур: магний-цинк-циркоиий, магний-алюминий-цирконий, магний-цирконий-титан, магний-цирконий-РМЗ.

При выполнении работы использовались научные идеи, содержащиеся в трудах отечественных и зарубежных ученых: Сажина Н.П., Фридляцдера И. Н., Белова

A.Ф.,.Бондарева Б.И., Рохлина Л.Л., Петрова Л.А., Емельянова B.C., Новоселовой A.B., Коренева Ю.М., Шейко И.Н., Евсюхина А.И., Ягодина Г.А., Тарасова

B.И., Нисельсона Л.А., МирголовскойМ.С., Козловской В.Т., ЧухроваМ.В., Аникиной А.Д., Лебедева A.A., Коленковой М.А., Лебедева O.A., Клочихиной., Со-лякова С.П., Зобнина С.И., Груздева Н.М., Загорской Т.Н., Раевского Н.И., Спек-тровой С.П., Зауервальда, Эмли, Меллора, Болла, Кроля, Рейнора и других.

Научная новизна. На основе рассмотрения литературных данных проведены физико-химические исследования процессов, протекающих при магниетермическом процессе получения магниево-циркониевых лигатур из галоидных соединений циркония.

• Исследованы и изучены химические и фазовые превращения в системах фторцирконат калия - карналлит, фторцирконат калия - отработанный электролит магниевого производства. Построен общий вид диаграммы плавкости этих систем.

• Результаты термографического анализа смесей фторцирконата калия с карналлитом показали наличие эффектов, характерных для исходных компонентов. Кроме того, наблюдается небольшой экзотермический эффект в области температур 390-400°С, связанный с взаимодействием хлористого магния с фторцирконатом калия.

• Исследованы и изучены фазовые превращения в системе фторцирконат калия-карналлит. Результаты рентгеновского анализа сплавов и ИК-спектрометрии показали, что происходит взаимодействие между хлористым магнием карналлита и фторцирконата калия с образованием новых фаз, не обнаруженных в системе отработанный электролит - фторцирконат калия.

• Исследован химизм и кинетика взаимодействия хлористого магния с фторцирконатом калия. Показано, что реакция

3MgCl2 + K2ZrF6= 2MgF2 + 2КС1 +ZrCl4 протекает относи тельно медленно при температуре 400°С, в то же время при 640°С и 700°С переход магния из растворимого состояния (MgCl2) в нерастворимое, т.е. MgF2 практически заканчивается в течение получаса. В твердом осадке находится MgF2H KCl.

11

• Полученные результаты позволяют предположить следующий химизм взаимодействия между хлористым магнием и фторцирконатом калия. При температуре около 390°С хлористый магний вступает в экзотермическую реакцию обменного разложения с фторцирконатом калия вероятно по схеме

М§С12 + К2гт¥6 = ЫgZтF6 + 2КС1 Фторцирконат магния, по-видимому, не является устойчивым соединением и разлагается на фторид магния и четыреххлористый цирконий

Образовавшийся четырехфтористый цирконий затем вступает в реакцию с исходным хлоридом магния

2М8С12 + = 21^, + ггС14 Образующийся при этом четыреххлористый цирконий (частично возгоняется и выделяется из системы в виде белых паров) частично связывается с хлористым калием в хлорцирконат калия

2КС1 + ггсц = к2ггС16

Суммарный процесс взаимодействия хлористого магния с фторцирконатом калия без учета возгонки паров четыреххлористого циркония можно выразить следующим уравнением

ЗМ§С12 + К22г¥6 = ЗМяР2 + К2ггС16 Именно при соотношении хлористого магния и фторцирконата калия, равном 3:1, цирконий полностью переходит в хлоридное состояние, а магний в нерастворимый фторид магния.

• При исходном составе карналлита (с содержанием хлористого магния 52%) и условий полного разложения исходного фторцирконата калия по реакции:

К27.г¥6 + 31^С12 = ггС14 + ЗТу^Р, + 2КС1 необходимое весовое соотношение компонентов фторцирконат калия: карналлит должно быть 1: 1,92, при этом четыреххлористый цирконий связывается с хлористым калием и натрием с образованием хлорцирконатов этих металлов по реакциям:

2КС1 + ггси = к2гтс\6 2ЫаС1 + 2гСи = №л2гС16

• При восстановлении циркония вновь образуется хлористый магний по реакциям:

К22гС16 + 2М% = 21у^С12 + 2КСД + 2г + (} №2ггС16 + 2М& = 2Т^С12 + 2№С1 + Ъх + <з Учитывая дополнительное образование хлористого магния при восстановлении циркония, соотношение фторцирконата калия : карналлит = 1:1,92 (вес) можно изменить в сторону уменьшения количества карналлита до 1,60 и, таким образом, уменьшить его расход на одну тонну лигатуры.

• Взаимодействие магния с фторцирконатом калия' в присутствии хлористого магния приводит к снижению начальной температуры заметного взаимодействия с 590°С до 400°С с изменением химизма самого взаимодействия.

• Показана принципиальная возможность получения тетрахлорида циркония путем обменной реакции между фторцирконатом калия и хлористым магнием.

12

• Показано, что между фторгафнатом калия и хлористым магнием карналлита протекает реакция:

К2ЮТ6 + ЗМёСЬ = К2Н{С16 + ЗМёР2 с восстановлением гафния по реакции:

К2ЖС16 + 2Мё = Ш+ 2МёС12 + 2КС1

• Установлено прохождение реакции фторцирконатом калия и хлоридом РЗМ по реакции:

КггтТь + 2РЗМС13 = К22гС16 + 2РЗМР3 и их совместного восстановления по реакции:

К22гС16 + 2РЗМР3) „лав + =(гг + 2РЗМ) + 2КС1 + ЗМяР2 +2MgCl2

• Рентгеноструктурным и химическим методами анализа проведены исследования фазового состава магниево-циркониевой лигатуры. С нерастворимыми в соляной кислоте фазами, т.е. в виде элементарного а - циркония, связано 90-95% от общего его содержания в лигатуре, 5-10% циркония находится в магнии а растворенном состоянии.

• Определена вязкость фторцирконата калия и его сплавов с хлоридами калия, натрия и магния.

Практическая ценность работы. Разработана и освоена технология магние-термического процесса получения магниево-циркониевой лигатуры из солевого сплава, содержащего тетрахлорид циркония. Лучшие количественные и качественные результаты достигаются при использовании твердого сплава с содержа- • нием в нем 30-45% тетрахлорида циркония. Оптимальное содержание циркония в лигатуре 10-30%.

• Разработана, освоена и внедрена в производство более экономичная промышленная технология получения магниево-цяркониевых лигатур из солевых сплавов, содержащих фторцирконат калия и карналлит. Исследована технология и определены оптимальные параметры технологического процесса. Среднее извлечение циркония в лигатуру составило 97.95%

• В целях механизации и повышения производительности труда, создания без окислительной разливки, а также для снижения ликвационных процессов, получения однородной, мелкозернистой структуры и хорошего внешнего вида чушек, обеспечения безопасных методов труда разработан и внедрен в производство насосомешалка с дозатором металла, обеспечивающий содержание циркония с отклонением от среднего: в чушках + 0,2%, в плавке + 0,7%.

• Освоена и внедрена разливка лигатуры насосом - мешалкой на литейном конвейере магниевого производства.

• Освоено производство товарной магниево-циркониевой лигатуры с содержанием в ней циркония в количестве 10-30%.

• Разработаны технические условия на двойную магниево-циркониевую лигатуРУ

• Применение магниево-циркониевой лигатуры сопровождается более высоким извлечением циркония в сплавы и обеспечивает получение более высокого содержания циркония в литейных и деформируемых магниевых сплавах и повышение их механических свойств.

13

• Эффективность усвоения циркония из лигатуры при введении в магниевые сплавы типа ВМ-65-1 составляет 70-76%, вместо 30-38% при введении из солевых сплавов и 17% при введении из фторцирконата калия, т.е. в 3-3,5 раза выше.

• Разработана технология магниетермического процесса получения лигатуры магний-цирконий -гафний из фторцирконата и фторгафната калия и карналлита из отходов производства реакторного циркония.

• Разработана технология получения чушкового сплава системы магний-неодим-цирконий, организовано его производство, сплав МЦрШЗ. (MJI10).

Апробация работы. Результаты докладывались и обсуждались на совещаниях в Министерстве Цветной Металлургии СССР в 1966-1967 гг, 1979-1981 гг, на конференции по магниевым сплавам в институте ВИАМ (Москва, 1971г.), на II Всесоюзном совещании «По исследованию, разработке и применению магниевых сплавов в народном хозяйстве» (Москва, ИМЕТ им. A.A. Байкова А.Н.), на «Научном семинаре по химическим реакциям и технологическим процессам в расплавах солей» (Межведомственный Совет по координации научных исследований по естественным и общественным наукам при.президиуме УНЦ АН СССР, Пермь, 1978г.), на конференции «Переработка минерального сырья и промышленных отходов» (Труды УПИ, Сборник № 224, Свердловск, 1975г.) Публикации. Результаты исследований, представленные в диссертации, изложены в 45 работах, в том числе 10 отчетах НИР, 23 авторских свидетельствах, 12 статьях и в издании монографии «Производство магниево-циркониевых лигатур и сплавов» - М. Металлургиздат, 2001 г.

14

Заключение диссертации по теме «Металлургия черных, цветных и редких металлов», Белкин, Геннадий Иванович

Выводы