8.4 Производство магния

Пластическая деформация магния и его сплавов про­исходит при повышенных температурах. Следует отме­тить очень хорошую обрабатываемость резанием магния и его сплавов. Магний и его сплавы легко свариваются. Механические свойства прокатанного и отожженного магния: _в =180 МПа; _0,2 = 100 МПа;  = 15%. Для получения сплавов к магнию добавляют различные элементы, повышающие его свойства. К основным легирующим элементам относятся алюминий, цинк и марганец.

Рис. 8.5. Шахтная печь для 1 — летка; 2 — угольные электроды; 3 — ремонтный люк; 4 — загрузочное устройство; 5 — газоотвод; 6 — футеровка; 7 — хлорные фурмы; 8 — шихта; 9 — угольные брикеты

Рис. 8.6. Схема магниевого диафрагменного электролизера

8.5 Производство меди

Все медные руды являются бедными и обычно содер­жат 1…2 %, иногда меньше 1 % меди. Пустая порода, как правило, состоит из песчаников, глины, известняка, сульфидов железа и т. п. Многие руды являются ком­плексными — полиметаллическими и содержат, кроме меди, никель, цинк, свинец и другие ценные элементы в виде окислов и соединений. Примерно 90 % первичной меди получают пирометаллургическим способом; около 10 % —гидрометаллур­гическим способом.  Гидрометаллургический способ состоит в извлечении меди путем ее выщелачивания (например, слабыми рас­творами серной кислоты) и последующего выделения металлической меди из раствора. Этот способ, применя­емый для переработки бедных окисленных руд, не по­лучил широкого распространения в нашей промышлен­ности. Пирометаллургический способ состоит в получении меди путем ее выплавки из медных руд. Он включает обогащение руды, ее обжиг, плавку на полупродукт — штейн, выплавку из штейна черной меди, ее рафиниро­вание, т. е. очистку от примесей (рис. 2.1). Рис. 8.7. Упрощенная схема пирометаллургического производства меди

Наиболее широко для обогащения медных руд при­меняется метод флотации. Флотация основана на раз­личном смачивании водой металлсодержащих частиц и частиц пустой породы (рис. 3) а) (б Рис 8.8.Схема флотации а – принципиальная схема механической флотационной машины; б – схема всплывания частиц; 1 – мешалка с лопастями; 2 – перегородка;  3 – схема минерализованной пены; 4 – отверстие для удаления хвосты (пустой породы); I – зона перемешивания и аэрации

8.6 Производство титана

Плавка титана ведется в электрических высокочастотных или в электродуговых печах. Электродуговые печи находят большое применение и разделяются на два типа с постоянным водоохлаждаемым вольфрамовым электродом или с расходуемым прессованным электродом из титановой губки. На рис. 37, а) и б) представлена схема печей для плавки титана. Плавка ведется в вакууме или в среде инертных газов. Емкость, в которой накапливается титан и образуется слиток, изготавливается из графита или из чистой красной меди и усиленно охлаждается водой.

Рис.8.9. Схема конструкции печей для плавки титана и его сплавов: А - электродуговая с постоянным вольфрамовым электролитом: 1-электрод; 2-изолирующая втулка; 3-вибратор; 4-загрузочный бункер; 5-зажим; 6-гибкий сильфон; 7-окно; 8-изолятор; 9-резиновя прокладка; 10-медный тигель; Б - электропечь с высокочастотным нагревом: 1-балаган;2-водоохлаждаемый высокочастотный индуктор; 3-окно для наблюдения; 4-графитовая втулка;5-мешалка; 6-щуп для загрузки; 7-загрузочный бункер; 8-графитовая труба; 9 - графитовый плавильный тигель; 10-кварцевый кожух; 11-водоохлаждаемый высокочастотный индуктор;  12 — опорные блоки; 13-графитовая муфта; 14-графитовая изложница

В электропечи с постоянным вольфрамовым электродом охлаждаемый тигель постепенно наплавляется титаном, потом из него извлекают слиток. Форма слитка соответствует форме тигля. В электропечи с высокочастотным нагревом (рис. 37, б) наплавляют тигель титаном и поддерживают его в жидком состоянии за счет высокочастотного обогрева. Когда емкость графитового тигля заполнена внизу, расплавляется пробка и титан заполняет изложницу. Форму слитка можно получить любую. Таким образом, из титана или его сплава можно также получать и литые фасонные детали.