го переділу Zr
(мет) Баланс цирконію по процесах металургійного переділу виконаний на 1000 кг (1 т) металевого Zr і представлений таблицею 5.1.
Таблиця 5.1 - Баланс цирконію за основним процесам металургійного переділу
ПоступаетВидается% виходаНаіменованіе продуктаКолічество цирконію, кгНаіменованіе продуктаКолічество цирконію, кг Кальціетерміческое відновлення: Сублімований ТФЦ1372,71. Чернової злиток з гарнісажу 2. Шлаки 3. Пил на пилеочістку1352,1 15,1 5,598,50 1,10 0,40 100,00 Відрізання гарнісажу: Чернової злиток з гарнісажем1352,11. Чернової злиток 2. гарнісажу 3. Стружка1126,3 205,5 20,383,30 15,20 1,50 100,00 Травлення чорнового злитка Чернової сліток1126,31. Чернової злиток після травлення 2. Травильний раствор1109,4 16,998,50 1,50 100,00 Електронно-променевий переплав Чернової злиток після травленія.1109,41. Злиток ЕЛП 2. Конденсат1066,1 43,396,10 3,90 100,00 Мехобработка Злиток ЕЛП1066,11. Злиток ГП. 2. Стружка 3. Невраховані потері1000.0 64,0 2,193,80 6,00 0,20
Приклад розрахунку по кальціетерміческому відновленню:
F 4 + 2Ca? 2CaF 2 + Zr
Розрахунок по рівнянню реакції (1) :( ZrF 4)=167 р/моль M (Ca)=40 м/моль (CaF 2)=78 м/моль M (Zr) =91 м/моль
, кг/год ZrF4 - 1352,1 кг/год Zr.
м/моль ZrF4 - 91 р Zr.
=ZrСa, кг/год - 1352,1 кг/год Zr
? 2 г Ca - 91 р ZrCa=кг/год
- 1352,1 кг/г Zr
? 78 р/моль CaF2 - 91 р Zr
=кг/год
Втрати на стадії відновлення складають 1,5%, отже, кількість вступників вихідних матеріалів наступні:
=2481,3/0,985=2519,86 кг/чCa=1188,6/0,985=1206,7 кг/год
Результати розрахунку зведені в таблицю 5.2.
Таблиця 5.2 - Матеріальний баланс по кальціетерміческому відновленню цирконію
Пріходкг/чВиходкг/чZrF 4 2519,86Zr (мет) 1352,1Ca1206,7CaF 2 2317,88Потері56,58Ітого: 3726,563726,56
.2 Розрахунок кількості одиницьпечей ЕМО - 250, ЕДП - 07/500
Згідно матеріального балансу ділянки металургійного переділу:
На 1352,1 кг чорнового злитка з гарнісажу (після кальціетерміческого відновлення) вихід стружки від операції відрізання гарнісажу становить 20,3 кг. Після мехобработки злитка ЕЛП вихід стружки становить 64,0 кг - на тисячу шістьдесят-шість кг зливків до відрізки.
Разом: на 1000 кг чистого цирконію вихід стружки становить 20,3 + 64=84,3 кг.
На 1000 кг чистого цирконію - 84,3 кг стружки
На 200000 кг на рік - х
кг на рік.
Вихід стружки у виробництві Zr на добу:
кг.
Одноразова завантаження стружки в ЕМО - 250 становить 60 кг. Необхідна кількість установок ЕМО - 250 за масою оброблюваної в рік стружки становить 1 піч.
Згідно технологічного регламенту цеху. 12 ДНВП «Цирконій» ділянку ЕЛП має проектну продуктивність 200т на рік.
Режим роботи виробництва:
кількість робочих днів у році - 340 днів
кількість робочих змін на добу - 3
Випуск цирконію - в добу:
кг: 340=588 кг, значить в 1 зміну ~ 200 кг (чистого)
З технічної характеристики ЕДП - 0,7/500:
Маса злитка на плавку - 250 кг
Швидкість плавки - 2:00
Час плавки - 2,5 години
Підготовка - 2,5 години
Час охолодження - 2,5 години
Згідно матеріального балансу металургійного переділу на виробництво 1000 кг чистого цирконію, має надходити +1109 кг чорнового металу, тоді:
На 1000 кг чистого цирконію - 1109 кг
На 200 кг цирконію - х
кг
Тоді на продуктивність цирконію необхідно 1 піч.
6. Методи контролю газоподібних елементів у цирконії і гафнію
Освіта газоподібних продуктів в процесі рафінування цирконію та гафнію контролюють різними методами
.1 Визначення кисню, азоту і водню в цирконії методом вакуумної екстракції
Метод передбачає розплавлення аналізованого зразка в умовах високого вакууму (1? 10 - 5 - 10 - 4 мм рт. ст.) в присутності надлишку вуглецю, збір виділяються при цьому газів та їх аналіз.
Можливі хімічні реакції, що протікають при здійсненні вакуумної екстракції газів з тугоплавких металів (молібдену, титану, цирконію урану), а в основі припущення, що кисень і азот при високих температурах знаходяться в металі у вигляді оксидів і нітридів.
Для пояснення кількісного виділення кисню та азоту з ...
