и цирконій відновленням в бомбі тетрафторида цирконію кальцієм з додаванням йоду з метою збільшення кількості тепла, що виділяється. Карлсон також отримували металевий цирконій хорошої якості відновленням в бомбі тетрафторида цирконію кальцієм в присутності цинку і допоміжної речовини. Тільки використання тетрафторида цирконію з малим вмістом кисню і високочистого металевого кальцію - забезпечує отримання пластичного цирконію. При цьому також важливо мати надлишок кальцію близько 25% понад стехіометричного кількості. За даними хімічного та спектрального аналізів, такий метал містить 99,8% цирконію. Цей метод є, безсумнівно, найбільш простим прямим методом виготовлення цирконієвих сплавів, особливо з великим вмістом цирконію.
З термодинамічних даних випливає, що фториди цирконію та гафнію можуть бути відновлені кальцієм, натрієм, магнієм, алюмінієм.
В даний час кальціетерміческій цирконій отримують в Україні на ВО «ПХЗ». При отриманні металевого цирконію як відновлювача використовується металевий кальцій у вигляді стружки. Реакція ZrF 4 з Са починається при 700-750 ° і протікає до кінця:
ZrF 4 + 2Са=Zr + 2CaF 2 (ДG o 273 ° к=- 224,4 ккал)
У зв'язку з тим, що тепла реакції відновлення не вистачає для отримання «компактного» металу, проводять попередній прогрів шихти. Після його закінчення реакція ініціюється. Отримані продукти реакції витягуються з печі і розділяються механічним шляхом. Шлаки (фторид кальцію) подрібнюють і надсилають для використання в чорній металургії. Металевий гарнісажу подрібнюють і використовують для отримання виробів з цирконію, придатних в хімічній промисловості. Злиток чорнового цирконію відмивається азотною кислотою і спрямовується на електронно-променевий переплав, який проводиться з метою рафінування цирконію від металевих домішок і шлаку, і отримання злитка, придатного для отримання заготовок під прокат.
Принципова технологічна схема на виробництві ДНВП «Цирконій» реакторного цирконію представлена ??на рис. 3.2 (додаток).
Паралельно з відпрацюванням технології було створено і освоєно унікальне обладнання для кожної з стадій технологічного процесу:
1. Піч для розтину цирконової концентрату в розплаві соди.
2. Сгустітельние центрифуги для розділення суспензій на операціях, де звичайна фільтрація неможлива.
3. Відцентрові екстрактори (робота відзначена Державною премією СРСР).
. Обладнання з корозійно-стійких сплавів для отримання та очищення ТФЦ і ТФГ методом вакуумної сублімації.
. Індукційні печі з мідними водоохолоджуваними тиглями для кальціетерміческого відновлення ТФЦ і ТФГ. Печі оснащені вакуумною системою, системою завантаження і вивантаження продуктів, системою індукційного нагріву. У процесі відновлення контролюється температурі, розрідження, електричні параметри печі.
6. Електронно-променеві установки типу ЕМО - 250, ЕДП - 07, УЕ - 378М і УЕ - 177РЛ для переплавки, різання і оплавлення поверхні злитків цирконію та гафнію (робота відзначена Державною премією України). Електронно-променеві вакуумні установки оснащені гарматами аксіального типу. Робоча камера дозволяє завантажувати чорнові злитки без попередньої їх підготовки. Установки оснащені багатоступінчастої системою вакуумування, системою охолодження плавильних вузлів, системою управління подачею і витягуванням зливка, системою управління електронним променем.
Контроль параметрів технологічних процесів здійснюється багаторівневою системою контролю і управління. На нижньому рівні системи застосовані локальні засоби контролю та автоматизації серії ГСП, що забезпечують збирання і перетворення інформації; дистанційне керування технічним обладнанням. На верхньому рівні застосовані керуючі обчислювальні комплекси серії СМ ЕОМ, що забезпечують переробку і представлення інформації технологічному персоналу; комплексне управління технічними вузлами по адаптированию математичним моделям. Висновок інформації проводиться на монітори кольорового зображення за допомогою відеограм параметрів.
Система аналітичного контролю виробництва включає:
- хімічні методи (застосовуються іонно-селективні електроди, фотометри, аналізатори АН - 7529);
- спектральні методи (застосовуються спектрографи ДФС - 8-2 та ін., квантометри типу МФС - 6);
- атомно-абсорбційні методи (застосовуються установки Сатурн - 1,2);
- рентгенофазового аналіз на дифрактометрі ДРОН - 3;
- рентгеноспектральні і рентгенорадіометричні методи (застосовується установка АРФ - 6);
- нейтронно-активаційний аналіз н...
