Карело-Мурманский край. 1932, N5-6.

20 КАРЕЛО-МУРМАНСКИЙ КРАЙ № 5 —6 Эти реакции проходят при добавке в шихту в процессе плавки кремнезема (песка) и древесного угля. Освобожденный от кислорода фосфор в дальнейшем принимает участие в про­ цессе плавки, окисляясь за счет кислорода, поглощенного металлом, в свою очередь, в > время плавки. Отнимая таким образом кислород от металла, фосфор в виде соединения Р 2 0., уходит в шлак. Некоторая часть фосфора остается в металле, причем количество оставшегося фосфора зависит от t° плавки (чем ниже t°. тем меньше переходит фосфора), продолжитель­ ности плавки и количества заброшенного в печь апатита. Первоначальные полузаводские опыты проводились в графи­ товом тигле емкостью в 100 кг красной меди. Добавлялось от 2 до 3 кг апатитовой руды. Металл получался раскисленным и с содержанием фосфора в металле от 0,06 до 0,08%. Про­ должительность плавки — около двух часов. На „Красном Выборжце" в литейной мастерской инж. Чер­ никовым производились опыты по изготовлению медных бол­ ванок, причем имелось задание от завода провести работы таким образом, чтобы получить в металле наименьшее содер­ жание фосфора (тысячные °/0). Болванки, раскисляемые фосфористой медью в медно-пла­ вильном цехе этого завода, содержат обычно сотые или даже десятые процента фосфора, так как персонал, обслуживающий печи на заводе „Красный Выборжец", забрасывает лишнее количество фосфористой меди с целью предохранения себя от различных неприятностей в дальнейшем С другой стороны, наличие большого количества фосфора конечно вредило ме­ таллу, что особенно сказывалось при испытаниях его на элек­ тропроводность. Опыты производились в тигле с навеской в 60 кг красной меди. Отливали металл в различных вариантах: а) красная медь апатит (30% Р 2 О 5 ) (добавляемый в раз­ личных количествах от 0,5 до 2 кг)\ б) красная медь -)- фосфористая медь (0,25 —0,5% от веса металла); в) красная медь без каких-либо раскислителей; г) красная медь с раскислителями или без них -)- уголь (0,5% от веса металла) или без него. Результаты опытов следующие: наилучше вел себя металл, сплавленный из красной меди-(-уголь-(-апатит; металл давал нормальную усадку и был хорошего качества. Содержание фосфора в металле получено в пределах от 0 , 0 0 2 0 % до 0,095%. Среднее содержание фосфора в полученных 28 болванках, рас­ кисленных апатитом, составляет 0,006’/0. Отлитые из полученного по всем указанным вариантам металла трубы показали при дальнейшей обраб зтке следующие результаты: трубы из металла (совершенно не раскисленного) дали во время заливки в форму значительный рост 1 и во время вальцевания получились рваные края (что дает много отхо­ дов); в дальнейшей обработке, в большинстве случаев, трубы оказались покрытыми трещинками и пленами. Болванки, отли­ тые в то же время из поворотной печи после „дразнения" меди и дополнительно раскисленные фосфористой медью в том количестве, как это практикуется на заводе „Кр. Выборжец", имели содержание фосфора 0,0254% (среднее из 10 болванок); таким образом металл, раскисленный фосфористой медью, со­ держал в 4 раза больше фосфора, чем металл, раскисленный апатиювой рудой. При дальнейшей обработке металла вальцовкой и протяжкой оказалось, что медь, раскисленная сырой апатитовой рудой, вела себя гораздо лучше, чем медь, раскисленная фосфористой медью, и, разумеется, лучше, чем медь, не раскисленная 1 Рост металла при отливке его в изложницу показывает, что он недостаточно раскислен, т. е. не освобожден от газов. вовсе. Это объясняется тем, что металл с апатитом получился гораздо пластичнее, чем в других случаях. Плавка меди на заводах „Вулкан", им. „Молотова" и Меха­ ническом заводе № 7 и бронзы и латуни на заводе „Красная Вагранка" дала следующие результаты: а) литейные свойства расплавленного металла нормальные; б) разъедания графитовых тиглей и футеровки печей апатито­ нефелиновым шлаком не обнаружено; в) содержание фосфора в металле (бронзе и латуни) до за­ валки апатита были „следы" и до 0 , 01 % , после плавки с апа­ титом от 0,035% и до 0,06’/о- Содержание же фосфора в меди были также „следы* и до 0,005%, после плавки от — 0,023 и до 0,07%. При плавке в графитовых тиглях на заводе „Красный Вы­ боржец" в металле получилось среднее содержаниеР — 0,006И; однако, как уже упоминалось, заводом было дано специальное задание на получение наименьшего содержания Р в конечном металле. При других же плавках было задание раскислить металл не фосфористой медью, а апатитом, при условии получения металла нормального качества, с содержанием фос­ фора до 0,1%. Этими опытами доказано, что при работе с апатитом можно получать разное количество фосфора в ме­ талле, что зависит от условий плавки (t°, продолжительности плавки, количества руды и пр.), которые могут быть вырабо­ таны самостоятельно заводами при дальнейшей, уже повсе­ дневной, производственной работе. Заводы „Вулкан", „Красная Вагранка", Механический завод № 7 и др. находят полученные результаты настолько удовле- творителыыми, что отменяют у себя применение фосфористой меди в качестве раскислителя. Кроме раскисления и одновременно с ним апатитовая руда оказывала на металл и другое действие, а именно—предохраняла его от повышенного угара, благодаря образованию шлака на поверхности расплавленного металла. Для этой же цели могут применяться и нефелиновые пески (неразмолотые) или нефелиновые „хвосты". В печи „Эрит“, где всегда можно видеть весь процесс плавки, наводился нефелиновыми хвостами шлак на поверхности металла; металл покрывался слоем в 2 — 3 мм, шлак стеклился и было видно простым глазом, что угара не было. При снимании шлака заметно, как начинается горение металла. Стекловидное состояние шлака получается благодаря при­ сутствию в нефелине щелочей (от 14% до 22% К20 -(- Na 2 0 ) . 1 Для применения апатита в качестве раскислителя и предо­ хранителя от угара, а также нефелина (песков и хвостов) для последней цели, инж. Черниковым выработана инструкция, которая сейчас и применяется на заводах. При тигельной плавке апатит дается в количестве 2 — 4% от веса металла. Руда предварительно размалывается под бегу­ нами до мелкого состояния. В начале плавки в тигель забра­ сывается (на дно) мелкий древесный уголь (отсев угля можно получать из чугунно-литейных цехов заводов или закупить его специально по пониженным расценкам) слоем в 50—70 мм. Половина отвешенного апатита в смеси с нефелиновым пес­ ком и нефелиновыми хвостами (25—30% отвеса руды) забра­ сывается на древесный уголь, сверху опускают металлическую шихту По мере расплавления металла постепенно прибавляется остальное количество руды. Периодически жидкий металл раз­ мешивается; когда металл готов, тигель вынимается из горна, шлак снимается с поверхности металла, после чего произво­ дится заливка форм. При последующей плавке в тигель забра­ сывается снова свежая порция руды с углем. При плавке в печи „Эриг" и „Мечта" и в электропечах после прогрева печи на под печи забрасывается древесный уголь слоем в 30—40 мм и половина всего необходимого для 1 Т. е. собственно получается тот же результат, что при применявшемся иногда раньше для предохранения от угара бое стекла.