Технологія одержання якісних безперервнолитих заготовок дрібного перерізу із вторинної міді з застосуванням розробленого процесу її виплавки - Автореферат

Національна академія наук України Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наукДосліджено вплив вмісту кисню на властивості вторинної міді, що дозволило визначити залежності електропровідності, межі міцності та відносного подовження при вмісту кисню 0,01-0,2 %. Визначено збільшення вмісту кисню на різних етапах плавки металу в індукційній печі під час плавки та обробки розплаву вторинної міді. В дисертації запропоновано технологію отримання кабельно - провідникової продукції з вторинної міді за допомогою горизонтального безперервного лиття, що містить чотири етапи: 1. Обробка розплаву міді аргоном та розкислення лігатурою “літій - кальцій” (по 50 % кожного), що дає змогу отримати виливки з міді, щільність яких 8940 кг/м3, та електропровідність більш, ніж 58 Сименсів. Установлено, что для окислительного рафинирования расплава вторичной меди от остатков лаков, изоляции и случайных примесей, характерных при переплавке лома вторичной меди, на первом этапе технологии необходимо применять плавку с открытым зеркалом металла.З вищезгаданого належить, що на цей час потрібна нова технологія виробництва кабельно-провідникової продукції з вторинної міді з більш високою продуктивністю праці та більш високим виходом придатного литва. Проблема виробництва кабельно-провідникової продукції із вторинної міді в Україні не вирішена, тому що існуюча технологія плавки не забезпечує необхідне зменшення вмісту домішок, що знижують, як фізико - механічні, так і спеціальні властивості міді, що не дає змоги для подальшої обробки металу тиском та не дозволяє отримувати кабельно - провідникову продукцію з необхідною електропровідністю. Метою цієї роботи є створення промислової технології плавки вторинної міді, що містить обробку мідного розплаву в печі та технологію безперервного лиття мідних заготовок малого перерізу для виробництва кабельно-провідникової продукції (катанки, дроту, шин) з електропровідністю не менш, ніж 55 Сименсів. Для досягнення цієї мети були сформульовані наступні задачі: - визначити параметри процесу окислення розплаву вторинної міді в залежності від часу, що забезпечує зниження вмісту водню та дослідити вплив вмісту кисню на фізико-механічні властивості міді; Методи дослідження - рентгеноспектральний аналіз - для дослідження хімічного складу вторинної міді на усіх етапах її переробки, а також залишкових кількостей розкислювачів в міді після обробки розплаву; методи оптичної металографії та електронної мікроскопії - для дослідження мікроструктури вторинної міді та оцінки впливу різних технологічних параметрів на її зміну; електропровідність вторинної міді - визначалась методами електромагнітного датчика та по хімічному складу вторинної міді.Проведено огляд сучасного стану отримання та використання мідних заготовок для виробництва кабельно - провідникової продукції. Обгрунтовано актуальність дисертації, сформульовано мету та задачі дослідження, визначено наукову новизну і практичне значення отриманих результатів, наведені дані про апробацію результатів дисертації та публікації за темою дисертаційної роботи. У першому розділі на підставі огляду літератури розглянуто стан і перспективи технології отримання мідних провідників електричного струму, показано, що сучасна технологія виробництва кабельно - провідникової продукції, що базується на переробці вайербарсів, містить велику кількість трудомістких та енергоємних операцій, а вихід придатного лиття не більш, ніж 58 %.Обгрунтовано вибір напряму досліджень та запропоновано методику виконання роботи, яка містила: - визначення залежності фізико-механічних властивостей (електропровідності, щільності, межі міцності, твердості, відносного подовження) вторинної міді від вмісту кисню; дослідження впливу розкислювачів на фізико-механічні властивості вторинної міді; дослідження впливу технологічних параметрів, у тому числі кроку витягування, швидкості лиття, тривалості витягування та тривалості паузи на щільність металу та наявність дефектів на поверхні заготовки;Показано, що мідь з вмістом кисню більш, ніж 0,01% не є придатна для виробництва кабельно-провідникової продукції, бо з таким вмістом кисню суттєво знижується електропровідність. Підвищення вмісту кисню в розплаві (0,1-0,15 %) дозволяє також знизити рівноважний вміст водню, що є основною причиною газової пористості, до 0,00001-0,00002 %. Зробити у печі при плавці з відкритим дзеркалом металу окисну атмосферу для забезпечення вмісту кисню в розплаві не менш, ніж 0,1-0,15%, при цьому вміст водню складає 0,00001-0,00002 %. Показано, що мідь може поглинати кисень із атмосфери на трьох етапах плавки в індукційній печі: у процесі нагріву та розплавлення твердої шихти; у процесі нагріву рідкого розплаву до температури розливки; під час витримки розплаву при цій температурі.

2. Основний зміст роботи