Группа 412

Предмет: Техника и технология термитной сварки 

Тема урока: Технология производства железо-алюминиевого термита.

Цель урока: изучить данную тему, составить опорный конспект урока. 

Способ производства термита как по калорийности так и по­лучаемому составу термитного металла, влияет на качество тер — "митной шихты.

Калорийность термита в зависимости от технологии может колебаться в пределах 20%. Такие же отклонения имеюд — место и в химическом составе термитной шихты.

Ряд процессов (получение алюминиевого порошка распылени­ем, магнитная сепарация окалины и т. п.), несмотря на их появ­ление в 30-х годах, не утратили своего значения и до настоящего времени.

1. Производство алюминиевого порошка

Для производства сварочных термитных смесей целесообраз­но использовать алюминиевый порошок с повышенным против ГОСТ 4135—48 содержанием активного алюминия. Для производ­ства алюминиевых порошков используется алюминий, изготовляе­мый по ГОСТ 3549—55, который подвергается измельчению и в порошкообразном состоянии имеет следующий химический состав (табл. 13).

Наиболее эффективным способом производства алюминиевого порошка является метод М. А. Карасева, предложенный в 1925 г. По этому методу впервые в Советском Союзе начался массовый выпуск сварочного термита способом воздушной пульверизации жидкого алюминия.

Из существующих способов пульверизации жидкого алюминия

способ, предложенный М. А. Карасевым, являет­ся наиболее эффектив ным, экономичным и дает мало потерь алюминия.

Vстановка для произ водства порошка алюми­ния представлена на

. Она состоит из ре­торты /, вмещающей 100 кг алюминия. Жид кий алюминий при темпе­ратуре около 750° возду­хом, подаваемым под дав­лением 0,5—1 ати, выте­сняется по трубке 5 к фонтанирует через шту­цер 3.

Жидкий металл выте­кает из отверстия штуце­ра диаметром 3,2 мм со скоростью 5,62 м/сек. Вер­тикальная струя фонтани­рующего алюминия распыляется направленным под прямым уг­лом потоком сжатого воздуха.

Сжатый воздух под давлением в 5—6 атм выбрасывается че­рез 18—20 отверстий форсунки 2. Диаметр этих отверстий 1,8 мм.

Распыленный сжатым воздухом алюминиевый порошок поступает в приемную камеру, где он оседает и ссыпается в бункер.

При нормальном режиме работы установка с двумя реторта­ми может давать в сутки до 3 т алюминиевого порошка. Две ре­торты, имеющие по боковым сторонам ребра жесткости, вмонти­рованы в специальную печь, где они прогреваются двумя газовы­ми горелками низкого давления, с подачей 20 мъ газа в час через каждую горелку.

В промышленности применяются установки с раздельной плав-

кой алюминия и последующим распылением его из другой ре­торты.

Упрощенным является способ распыления сливаемой струи жидкого металла (рис. 4). В этой установке жидкий алюминий тонкой струей сливается из ковша на приемный лоток. При сте­нании металла с лотка он распыляется сжатым воздухом под дав­лением 5—6’атм.

Алюминиевый порошок, полученный в рассматриваемом уст­ройстве, имеет следующий гранулометрический состав:

более 3,0 мм более 2,5 мм более 2,0 мм более 1,0 мм. более 0,6 мм более 0,5 мм более 0,4 мм более 0,25 мм более 0,20 мм более 0,10 им более 0,09 мм менее 0,09 мм

Эта установка с емкостью ковша 0,6 т жидкого металла позво ляет получить 0,5 г алюминиевого порошка в час.

Алюминиевый порошок, получаемый способом пульверизации представляет собой застывшие гранулы жидкого металла капле­образной формы. Каждая гранула покрыта тонким слоем окиси алюминия, которая предохраняет ее от дальнейшого окисления.

Обработка железной окалины

Используемая в сварочном термите железная окалина должна быть свободна от органических примесей и различного рода вклю­чений: Si, Р, S, Си и других элементов, ухудшающих состав тер­митной стали. Окалина должна иметь высокое содержание кисло­рода и по кислородному балансу максимально приближаться к 30,06% 02, когда железная окалина состоит только из окиси же­леза Fe203.

Окалина, получаемая с прокатных рельсобалочных станов, имеет следующие среднегодовые данные химического состава за ряд лет: Fe — 73,55%; Мп — 0,45%; Si — 0,35%; 02 — 25,43%. Прочие примеси — 0,22% (из них С = 0,11 %).

42 »

В процессе обжига з окислительном пламени кислородный баланс достигает 28,0—29,0% 02, что является вполне нормаль­ным для составления термитной шихты. При этом происходит ре­акция доокисления закиси железа:

4FeO — f О, = 2Fe20:i (23)

В зависимости от кислородного баланса меняется как удель­ный, так и объемный вес окалины. Удельный вес окалины можно подсчитать по уравнению (24):

т = 3,46 (24)

где: т — г/см3;

02 — кислородный баланс окалины.