шню стінку апарату, в діапазоні 120 ... 200 ° С.
Процес йодідного рафінування цирконію для потреб атомної промисловості в колишньому СРСР був налагоджений на ЧМЗ. Він дозволяв проводити рафінування відходів цирконію, що утворюються в результаті виробництва виробів. Отриманий Високочистий йодідний метал (вміст домішок в йодідного цирконії наведено в табл. 3.5) використовувався для отримання сплаву Е - 110.
Таблиця 3.5 - Хімічний склад цирконію різного походження
ЕлементМассовая частка домішок, масс%ЙодидныйЭлектролитическийКальциетермическиймагнийтермическийТУ 95. 46-82ЗГУТУ - 313-68ТУ 95.2185-90ASTM-B - 350Азот5? 10 - 3 - 6? 10 - 3 6,5? 10 - 3 Алюміній5? 10 - 9 березня? 10 - 3 5? 10 - 3 7, 5? 10 - 3 Беріллій1? 10 - 3 - 5? 10 - 4 -Бор5? 10 - 5 5? 10 - 5 5? 10 - 5 5? 10 - 5 Водород-- - 2,5? 10 - 5 Вольфрам-- - 1? 10 - 2 Гафній5? 10 - 2 5? 10 - 2 1? 10 - 2 1? 10 - 2 Железо3? 10 - 2 8 € 10 - 2 5? 10 - 2 1,5? 10 - 2 Кадмій5 ? 10 - 2 3? 10 - 5 3,5? 10 - 5 5? 10 - 5 калій- - 4? 10 - 3 -Кальцій2? 10 - 2 - 1? 10 - 2 -Кіслород5? 10 - 2 (8-12)? 10 - 5 1,4? 10 - 4 +9 ... 1? 10 - 1 Кобальт-- - 2? 10 - 3 Кремній8? 10 - 3 3? 10 - 2 1? 10 - 2 1,2? 10 -2 Літій2? 10 - 4 - 2? 10 - 4 -Магній-- - 2? 10 - 3 Марганец1? 10 - 5 березня? 10 - 3 2? 10 - 5 березня? 10 - 3 Медь3? 10 - 3 7? 10- 3 5? 10 - 3 1 високоефективних? 10 - 3 Молібден5? 10 - 3 - 5? 10 - 3 5? 10 - 3 Нікель2? 10 - 2 Серпня? 10 - 3 1 високоефективних? 10 - 2 липень? 10 - 3 олово-- - 5? 10 - 3 Свінец5? 10 - 3 - 5? 10 - 3 -Тітан5? 10 - 3 - 7? 10 - 3 5? 10 - 3 Углерод8? 10 - 3 4 ? 10 - 2 2? 10 - 2 2,7? 10 - 2 Уран-- - 3,5? 10 - 3 Фтор- - 3? 10 - 3 -Хлор- - 3? 10 - 3 -Хром2? 10 - 2 5? 10 - 2 5? 10 -3 2? 10 - 2
Дугова плавка
Цирконій і його сплави успішно плавилися в дугових печах з не-витрачаються і витрачаються електродами. В даний час цирконієві сплави виплавляються переважно методом дугового плавки. Розглянемо деякі конструкції дугових печей.
Плавлення металу при дуговому плавці відбувається при розрядження в камері 5 · 10 - 2 ... 10 - 3 мм рт. ст. Іноді переплав металу здійснюють в атмосфері інертного газу. Джерелом тепла при розплавлюванні металу є електрична дуга низької напруги з високою силою струму. Сучасна конструкція дугової печі показана на рис. 3.4.
1 - механізм переміщення електрода; 2 - негативний полюс джерела постійного струму; 3 - ковзне вакуумне ущільнення; 4 - вакуум-камера; 5 - шток електродотримача; 6 - механізм затиску; 7 - головка електрода; 8 - електрод, що витрачається; 9 - позитивний полюс джерела струму; 10 - електрична дуга; 11 - злиток; 12 - мідний кристалізатор; 13 - кожух водяного охолодження; 14 - напрямна прокладка;
- підведення і відведення охолоджуючої води; 16 - патрубок до системи вакуумних насосів
Малюнок 3.4 - Схема конструкції вакуумної дугової печі з витрачаються електродом
витрачаються електродом кріпиться на штоку, до якого приєднаний негативний полюс джерела постійного струму. Шток електрода через ковзне вакуумне ущільнення вводиться в вакуумний простір печі, яке обмежується знизу мідним кристалізатором, підключеним до позитивного полюса джерела струму. Після відкачування повітря з вакуумного простору печі шток електрода з укріпленим на ньому електродом опускається вниз до тих пір, поки між кінцем електрода і прокладкою на піддоні не займеться електрична дуга. Електрод, що витрачається переміщається механізмом подачі відповідно до витратою електрода і утворенням злитка так, щоб зберігалися постійними умови горіння дуги. У дугового вакуумній печі час плавки, температура і тиск взаємопов'язані. Для стабілізації дуги і перемішування ванни застосовують соленоїд, навколишній кристалізатор. Соленоїд створює поле, коаксіальне по відношенню до дузі. Перемішування ванни особливо корисно у випадку переплаву електрода неоднорідного складу, а також у разі необхідності вирівнювання хімічного складу металу. Основна проблема при дугового плавці - приготування витрачається електрода. Він повинен відповідати деяким загальним вимогам, які стосуються електропровідності, міцності, збереження геометричних розмірів (прямолінійності), чистоти. При виготовленні електродів з губчатого цирконію методом пресування тиск досягає 580 ... 780 МПа. Щільність спресованих брикетів становить 85 ... 87% від теоретичної щільності металевого цирконію. Для більшої механічної міцності брикети спекают у вакуумі при температурі 1000 ... 1100 ° С. З'єднують окремі брикети між собою дугового зварюванням у середовищі захисного газу.
Перший переплав в вакуумно-дугової печі сприяє очищенню цирконієвого сплаву від ряду летких домішок, але не забезпечує гомогенності сплаву по перетину і висоті зл...
