Металлоизделия в Луганске и области

Металлокострукции, входные двери, заборы, оградки,
решетки, лестницы, ковка, модули,
вальеры, декоративная мебель

Термические способы получения магния

Термические способы получения магния основаны на восстановлении его из оксидов или других соединений более активным металлом, обладающим большим сродством к кислороду, чем магний.

Магний имеет высокое сродство к кислороду, и его оксид относится к числу очень прочных оксидов. По этой причине выбор восстановителя и условий восстановления при получении магния термическим способом - задача очень трудная, несмотря на кажущуюся простоту технологии.

В качестве восстановителя для оксида магния можно использовать кремний, алюминий, силикоалюминий и карбиды кальция, алюминия и других металлов, а также углерод. При этом восстановление возможно только при температурах, когда магний будет находиться в парообразном состоянии, т.е. выше точки его кипения (1095 °С). Снижению температуры восстановления способствует пониженное давление (вакуум). В продуктах термического процесса только магний получается в парообразном состоянии. Это позволяет легко отделить его от твердых фаз путем возгонки паров и последующей их конденсации в охлаждаемой зоны печи.

В настоящее время в промышленности используется только силикотермический способ получения магния. При этом в качестве восстановителя по экономическим соображениям вместо кремния используют чаще всего ферросилиций - сплав кремния с железом. Производство магния угле- и карбидотермическим способами прекращено и представляет исторический интерес. Применение алюминия ввиду его высокой стоимости оказывается нецелесообразным.

Присутствие в исходной шихте оксида кальция способствует снижению температуры образования магния. Реакция силикотермического восстановления магния кремнием в присутствии CaO выражается суммарным уравнением

2MgO + Si + 2СаО * 2Mg + 2СаО • SiO2.

Взаимодействие MgO с кремнием в присутствии CaO при атмосферном давлении идет в сторону образования магния уже при 1700 °С, а в вакууме при остаточном давлении около 13 Па - при 1150 ... 1200 °С.

Понижение температуры процесса восстановления магния имеет большое практическое значение. Это в первую очередь позволяет использовать в качестве исходного сырья в силико- термическом процессе не чистый оксид магния, а более дешевый обожженный доломит, содержащий MgO и CaO примерно в таком же соотношении, как требуется по стехиометрии реакции.

Рассматриваемая реакция протекает при температуре выше точки кипения магния, и он выделяется в виде паров, которые легко удаляются из реакционной зоны и затем конденсируются. Вследствие вывода из зоны реакции одного из ее продуктов реакция практически проходит вправо до конца.

Условия, при которых конденсируется магний, образовавшийся при силикотермическом восстановлении, определяются температурой и давлением паров магния в зоне конденсации. Конденсация начинается тогда, когда температура пара магния снижается до величины, при которой фактическое его давление становится равным давлению насыщенного пара.

Давление пара магния при температуре его плавления (651 °С) составляет 3,2 • IO2 Па. Следовательно, если снизить давление ниже этого значения, то магний будет конденсироваться только в твердом состоянии.

Производство магния силикотермическим способом слагается из ряда технологических операций.

Доломит перед дозировкой подвергают дроблению и кальцинирующему обжигу в шахтных печах с последующим измельче- ниєм огарка. Далее измельченные доломит и ферросилиций поступают на дозировку и смешение. Готовую шихту брикетируют на валковых прессах. Брикеты упаковывают в бумажные мешки и отправляют на восстановление.

Оксид магния восстанавливают до металла в горизонтальных вакуумных ретортных печах (рис. 145). Печи отапливают газом. Полный цикл операции в реторте длится 10 ч. Сжигание газа регулируют так, чтобы к концу операции в реторте температура была ^ 1165 °С. В ретортной печи установлено 20 реторт в один ряд.

Форма заказа

Цветная металлургия

Горная проммышленность