Отримання комплексних легуючих добавок металургійним способом із відходів машинобудування

Abstract

В статті наведено детальний аналіз твердих окислених відходів, що утворилися після електроерозійної обробки деталей із нікелевих сплавів. Розглянуто основні різновиди (електроіскрова, електроімпульсна, електроконтактна та анодно-механічна) та характеристики електроерозійної обробки. Вказано, що всі різновиди електроерозійної обробки металів засновані на використанні явища електричної ерозії. Показано хімічний, а також фазовий склад відходів. Рентгенофлуоресцентний аналіз відходів показав, що до складу відходів входять такі кольорові метали, як нікель, хром, молібден, алюміній, вольфрам і титан. Електронно-мікроскопічні і петрографічні дослідження дозволили встановити, що відходи складаються із двох фаз: металевої і оксидної. Задля найбільш повного вилучення металів із відходів запропоновано високотемпературний процес відновлення. Проведено термодинамічні розрахунки, на підставі яких визначено, що найбільша ймовірність відновлення оксидів металів відбувається твердим вуглецем. Описано, що процес відновлення твердим вуглецем протікає з утворенням не тільки чистих металів, а й карбідів металів. Надано обґрунтування утворення карбідів металів поряд із чистими металами при проведенні процесу відновлення. Визначено температури початку відновлення оксидів металів вуглецем на підставі хімічної спорідненості металу, що відновлюється, та твердого вуглецю до кисню. Запропоновано проведення дробного факторного експерименту із змінними параметрами. У якості змінних параметрів обрано температуру та час проведення процесу відновлення, кількість відновника і товщину шару відходів. Розглянуто припущений механізм утворення металевої основи при різних значеннях вихідних параметрів. Представлено висновки щодо необхідності переробки твердих відходів електроерозійної обробки.