Металлотермическая реакция

Cтраница 2

В цветной металлургии сплавы РЗЭ могут с успехом применяться в качестве восстановителей в металлотермических реакциях, ибо РЗЭ гораздо более сильные восстановители чем, например, алюминий, а также в качестве раскислителей меди и медных сплавов. [16]

В цветной металлургии сплавы РЗЭ могут с успехом применяться в качестве восстановителей в металлотермических реакциях, ибо РЗЭ более сильные восстановители, чем алюминий. Известны рекомендации по применению лантана в качестве восстановителя для получения чистых редкоземельных, щелочных и щелочноземельных металлов. Однако главное значение редкоземельных металлов для цветной металлургии определяется использованием их в различных сплавах. Наиболее широко применяются сплавы РЗЭ с алюминием и магнием. Легкие сплавы на основе алюминия, легированные церием, применяются в поршнях авиационных двигателей, головках и блоках цилиндров внутреннего сгорания. [17]

К числу низкокипящих металлов, которые можно было бы в некоторых случаях использовать при металлотермических реакциях, относятся калий, натрий, кадмий и цинк. Однако в большинстве случаев это связано с техническими затруднениями и применение их ограничено. [18]

Ситовой анализ фтористого магния. [19]

Точка плавления фтористого магния ( 1263 С [ 9, 10 J) значительно ниже, чем у доломита ( 2316 С [11]), так что футеровка из него должна быть примерно в два раза толще доломитовой. Во время металлотермической реакции фторидная футеровка слегка плавится на границе шихта - футеровка, но это не мешает процессу восстановления. Для облегчения удаления слитка после реакции необходимо, чтобы па границе раздела между корпусом бомбы и футеровкой оставался слой материала из неспеченного порошка. Корпус делается также коническим, чтобы облегчить разгрузку. Так как теплопроводность фтористого магния примерно в два раза больше, чем у доломита, количество тепла, переданного шихте в бомбе, вследствие разницы в толщине футеровки остается существенно неизменным. [20]

В настоящее время термическое восстановление с использованием кальция является основным методом получения тяжелых РЗМ и иттрия. Для протекания восстановительной металлотермической реакции необходимо, чтобы теплота образования окислов восстановителя была меньше теплоты образования окислов получаемого металла. При восстановлении окиси РЗМ кальцием это различие мало и реакция протекает только при сообщении реагируемым веществам определенного количества теплоты. [21]

Пользуясь приведенными правилами и необходимыми фцзпко-хпмическими константами, можно рассчитать, при каком составе исходной смеси после разделения ео на шлак и металл температура смесп будет равна температуре плавления наиболее тугоплавкого из полученных компонентов. Следовательно, можно заранее сказать, пройдет ли данная металлотермическая реакция практически до конца н будет ли при этом получен металл в сплавленном виде. Таг, ориентировочные расчеты показали, что при восстановлении алюминием следующих окислов: СЮ3, MuO. Поэтому металлы, входящие в состав указанных окпслов, можно получить алюмпно-тррмичсскпм путем. [22]

Предварительное окисление намного упрощает технологию подготовки поверхности деталей к жидкостному алитированию, исключая операции обезжиривания, травления и флюсования. Кроме того, устраняется такой недостаток, как неравномерность окисления поверхности в процессе загрузки изделий в расплав. Металлотермические реакции, при которых на участках контакта твердой и жидкой фаз возникают активные пленки восстановленного металла, обеспечивают благоприятные условия для образования качественных алюмитшдных покрытий. С увеличением выдержки обрабатываемых металлов в расплаве превалирующее влияние на контактные процессы оказывает адсорбционное растворение. [23]

На рис. 34 и 35 приведена зависимость свободной энергии образования окислов и галоидных солей от температуры. Из сопоставления приведенных величин следует, что наибольшей убылью свободной энергии сопровождается образование окислов кальция, магния, алюминия, натрия, кремния, циркония и бора. Перечисленные элементы, кроме двух последних, используются для осуществления металлотермических реакций восстановления. Выбор восстановителя зависит не только от термодинамических условий, но и от его летучести, которая при проведении металлотермического процесса при атмосферном давлении должна быть минимальной. [24]

Температура плавления наиболее тугоплавкого компонента должна быть ниже той, которая может развиться в результате реакции. Эта разность температур должна быть достаточной, чтобы компенсировать потерю тепла с момента начала реакции до окончания расслаивания полученной смеси на шлак и металл. Пользуясь приведенными правилами и необходимыми физико-химическими константами, можно рассчитать, при каком составе исходной смеси после разделения ее на шлак и металл температура смеси будет равна температуре плавления наиболее тугоплавкого компонента. Следовательно, можно заранее определить, пройдет ли данная металлотермическая реакция практически до конца и будет ли при этом получен металл в сплавленном виде. [25]

Встречаются окислы металлов, которые не удается перевести химическим путем в удобные для электролиза легкоплавкие соли. К таким прочным и не восстанавливающимся при промышленных температурах соединениям относятся, например, тетрахлорид титана ( Т1СЦ) и тетрафторид урана ( UF4), а также некоторые окислы тугоплавких металлов. Поэтому эти металлы восстанавливают другими металлами, имеющими большее сродство ( химическую активность) к галогену или кислороду, чем восстанавливаемый металл. В этом случае происходит реакция вытеснения необходимого металла из его соединений другими металлами или сплавами. Эти реакции протекают при высоких температурах с выделением большого количества тепла, которое расплавляет даже тугоплавкие металлы: ванадий, хром, марганец и др. Отсюда и название способа - металлотермия. Для прове-дения металлотермической реакции необходимо приготовить смесь реагирующих веществ в порошкообразном виде и поджечь ее. Например, из порошка магния и химического соединения КСЮз получают калий. Реакционная смесь загорается и плавится от тепла, которое выделяется при реакции. Этот процесс называют внепечной металлотермией; он не требует внешнего подогрева. Однако металлотермия имеет ряд недостатков: высокая стоимость металлов-восстановителей и загрязнение получаемого металла металлом-восстановителем. [26]

В качестве зажигательного средства используют смесь 0 16 г Са и 1 00 г Ь, которую насыпают на слой шихты. Закрывают тигель крышкой из CaF2 и завинчивают наружную крышку с фланцем. Бомбу ставят под вакуумный колпак, в верхней части которого герметично вмонтирована магнитная отвертка, позволяющая отвинчивать в вакууме крышку бомбы. Открыв бомбу, систему дважды вакуумируют и продувают аргоном. Снова завинчивают крышку и бомбу переносят в вакуумный сосуд из кварца. После откачивания надвигают на сосуд индукционную катушку и нагревают, пока не начнется металлотермическая реакция. Быстро доводят температуру до 975 С, затем охлаждают до комнатной температуры и открывают бомбу в сухой камере, заполненной инертным газом. Извлекают из-под шлака CaF2 блестящий плоский королек металлического нептуния. [27]

Страницы: 1 2