Курсовая работа: Технология получения никелесодержимых сплавов с использованием отработанных никелесовместимых катализаторов
2 Методика проведення експерименту
2.1Описание експериментальной установки
С целью отрабатывания основных технологических параметров плавки были проведенные исследования особенностей процесса при переплаву отработанных нікелемістких катализаторов в плазменной печи постоянного тока емкостью 10кг.
Экспериментальные плавки проводились в плазменной печи, схема которой показана на рисунку.
Рис. 1 Схема експериментальной установки
Конструкция печи включает корпус 1, плавильный тигель из огнеупорной футерівки 2, крышку 3, дуговой плазмотрон 4, механизм перемещения плазмотрона 5, устройство для загрузки шихты в плавильный тигель 6, обзорное окно 7, струмопровід 8, что состоит из металлической плиты 9, графитовой плиты 10 и медной шины 11. Плавильный тигель розміщався внутри плавильной камеры. Устройство для загрузки шихты было выполнено в виде керамической трубы с лейкой, размещенной на крышке печи. Подовим электродом служил графитовый стержень, вмонтированный в футеровці поду печи.
2.2 Методика исследования.
При проведении экспериментальных плавок сначала наводилась жидкая ванна путем розплавлювання заготовок ст.З. После наведения жидкой ванны на ее поверхность загружали катализаторы, флюс и электродный бой определенными порциями.
В период розплавлювання стального лома ток дуги поддерживали ровным 630-650 А, а после розплавлювання металла и загрузки катализаторов, флюса и электродного боя ток дуги уменьшали до 500-550 А.
Жидкий металл сливали вместе с шлаками в предварительно нагретую к температуре 403-573 К и облицовывающую огнеупорной глиной графитовую виливницю.
С целью изучения возможности получения нікелевмістких сплавов из отработанных нікелемістких катализаторов были проведенные плавки на экспериментальной дуговой печи постоянного тока в лаборатории Фізико-технологического института металлов и сплавов НАН Украины.
Выплавка сплавов проводилась методом редко фазного возобновления оксидов металлов в железоуглеродистом расплаве.
При выплавке сплавов использовали отходы ст.3 с содержимым железа 98 %, нікелемісткі катализаторы состава 0,085 % Na; 0,04 % Mg; 42,4 % Al; 0,76 % Si; 6,23 % Ca; 0,122 % Mn; 0,122 % Fe; 5,9 % Ni, известь и плавиковый шпат с содержимым 78 % СаО и 90 % СаF2 соответственно, электродный бой с содержанием 86 % углерода и 8 % золи.
При расчете материального баланса плавок количественный состав оксидов в катализаторе и шлаках определяли из выражений:
в катализаторах: 
(2.1)
и шлаках: 
(2.2)
где: GК GШ - количество катализаторов в шихте и шлаке, который образовался, соответственно;
MeК , MeШ - процентное содержимое металла в катализаторах и шлаках соответственно;
К1- коэффициент, который учитывает количественное соотношение между металлом и его оксидным соединением.
Количество СаО, внесенное в шлаки с плавиковым шпатом, определялось из выражения:
(2.3)
где: К2 - коэффициент, который учитывает весовое соотношение между CaF2 и СаО в реакции взаимодействия фтористого кальция с водяным паром.
3 Экспериментальная часть
3.1 Материальные балансы плавки.
Плавка № 1
Футерівка печи - киснула (кварцевый песок).
Материалы шихты :
1. Отходы ст. 3 - 5025 г