Izvestiya Vuzov Tsvetnaya Metallurgiya (Proceedings of Higher Schools Nonferrous Metallurgy / Известия вузов. Цветная металлургия
Not a member yet
659 research outputs found
Sort by
ПСЕВДОНЕПОЛНОЕ СМАЧИВАНИЕ ГРАНИЦ ЗЕРЕН В СИЛЬНОДЕФОРМИРОВАННЫХ СПЛАВАХ Al–Zn
Get PDFAl–Zn alloys after the intense plastic deformation by the high-pressure torsion method have three various classes of grain boundaries (GBs) Al/Al wetted with a second zinc-enriched phase. Completely wetted Al/Al GBs are coated with a layer of the zinc-enriched phase thicker than 30 nm. Partially (incompletely) wetted Al/Al GBs contact with particles of the zinc-enriched phase with a contact angle >60° but contain no any measurable zinc concentration. Pseudopartially wetted Al/Al GBs also contact with Zn particles with a contact angle >60°. However, they have a thin interlayer of the zinc-enriched phase with a uniform thickness of 2–4 nm, the presence of which explains the unusually high plasticity of the Al–Zn alloys after highpressure torsion.Сплавы Al–Zn после интенсивной пластической деформации методом кручения под высоким давлением имеют три различных класса границ зерен (ГЗ) Al/Al, смоченных второй твердой фазой, богатой цинком. Полностью смоченные ГЗ Al/Al покрыты слоем фазы, обогащенной цинком, толщиной более 30 нм. Частично (не полностью) смоченные ГЗ Al/Al контактируют с частицами фазы, богатой цинком, с контактным углом >60°, но не содержат какой-либо измеримой концентрации цинка. Псевдонеполно смоченные ГЗ Al/Al также контактируют с частицами Zn с углом контакта >60°. Тем не менее они имеют тонкую прослойку фазы, богатой цинком, равномерной толщины 2–4 нм, наличие которой объясняет необычайно высокую пластичность сплавов Al–Zn после кручения под высоким давлением
ОЦЕНКА ФЛОТАЦИОННОЙ АКТИВНОСТИ СМЕСИ ФОСФОРСОДЕРЖАЩИХ СОБИРАТЕЛЕЙ
Get PDFThe complexing ability of phosphorus-containing collectors relative to copper (II) ions is investigated. The values of EMF for the concentration element for the ammonium dibutyl dithiophosphate–ammonium diisooctyl dithiophosphate (1 : 1) mixture are calculated. It is established that a mixture of phosphorus-containing collectors possesses the maximal affinity to copper (II) ions. Foaming properties of ammonium dibutyl dithiophosphate, ammonium diisooctyl dithiophosphate, and their mixture in the concentration range of 10–3–10–6 mol/L are determined. It is shown that the foam prepared in a solution of the mixture with the concentration of substances of 10–5 mol/L possesses the highest stability. The flotation activity of ammonium dibutyl dithiophosphate and its mixture with ammonium diisooctyl dithiophosphate is evaluated. The possibility of using the mixture for the collective flotation of the copper ore of the Nurkazgan deposit is established. Проведены исследования комплексообразующей способности фосфорсодержащих собирателей по отношению к ионам меди (II). Рассчитаны величины ЭДС концентрационного элемента для смеси дибутилдитиофосфат аммония – диизооктилдитиофосфат аммония (1 : 1). Установлено, что максимальным сродством к ионам меди (II) обладает смесь фосфорсодержащих собирателей. Определены пенообразующие свойства дибутилдитиофосфата аммония, диизооктилдитиофосфата аммония и смеси в интервале концентраций 10–3–10–6 моль/л. Показано, что наибольшей устойчивости достигает пена, полученная в растворе смеси при концентрации веществ 10–5 моль/л. Проведена оценка флотационной активности дибутилдитиофосфата аммония и его смеси с диизооктилдитиофосфатом аммония. Установлена возможность использования смеси для коллективной флотации медной руды месторождения «Нурказган».
СТРУКТУРА ПРОДУКТОВ ОКИСЛИТЕЛЬНОГО И СУЛЬФАТОХЛОРИРУЮЩЕГО ОБЖИГОВ НИКЕЛЕВОГО ФАЙНШТЕЙНА
Get PDFThe structure and phase composition of nis matte sulfate-chloridizing roasting processing products have been studied. Distribution of non-ferrous metals in the phase components at the stages of nis matte oxidizing in «fluidized bed» and calcine roasting with sylvinite is estimated. The data of optical spectrometry as well as X-ray phase, micro X-ray spectral and chemical analyses are used in the work. Based on the phase composition being formed in the course of sulfate-chloridizing roasting and the data of thermodynamic simulation, the sequence of reactions proceeding during the roasting is presented.Изучены структура и фазовый состав продуктов передела сульфатохлорирующего обжига никелевого файнштейна. Оценено распределение цветных металлов по фазовым составляющим на стадиях окисления файнштена в «кипящем слое» (КС) и обжига огарка КС с сильвинитом. В работе использованы данные оптической спектрометрии, а также рентгенофазового, микрорентгеноспектрального и химического анализов. Исходя из состава фаз, формирующихся в ходе сульфатохлорирующего обжига, и данных термодинамического моделирования представлена последовательность реакций, протекающих в ходе обжига
ПРОГНОЗИРОВАНИЕ СВОЙСТВ МЕТАЛЛА ПРИ СОВМЕЩЕННОЙ ОБРАБОТКЕ СПЛАВОВ СИСТЕМЫ Al–РЗМ НА ОСНОВЕ ПОЭТАПНОЙ ОЦЕНКИ ИХ МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК
Get PDFThe data of experimental studies on determining the mechanical properties of long-length deformed semifinished products in a form of bars and wire made of alloys of aluminum with rare-earth metals, which are fabricated using the combined treatment methods, are presented. The application of the combined technology of casting, rolling, and pressing makes it possible to increase the strength of hot-extruded rod by 15–20 % on average compared with combined rolling–extruding the cast billet formed in an electromagnetic crystallizer. It is also shown that a decrease in the REM content in the alloy leads to the strength reduction and an increase in plastic characteristics. Herewith, it is possible to control the level of physicomechanical characteristics of the final product varying the summary deformation ratio during drawing and applying annealing.Приведены данные экспериментальных исследований по определению механических свойств длинномерных деформируемых полуфабрикатов в виде прутков и проволоки из сплавов алюминия с редкоземельными металлами, полученных с использованием методов совмещенной обработки. Применение совмещенной технологии литья, прокатки и прессования дает возможность увеличить прочность горячепрессованных прутков в среднем на 15–20 % по сравнению с совмещенными процессами прокатки и прессования литой заготовки, полученной в электромагнитном кристаллизаторе. Показано также, что уменьшение содержания РЗМ в сплаве приводит к снижению прочностных и повышению пластических характеристик. При этом, варьируя величиной суммарной степени деформации при волочении и применяя отжиги, можноуправлять уровнем физико-механических характеристик конечной продукции
МОДЕЛИРОВАНИЕ ЗАТВЕРДЕВАНИЯ РАСПЛАВА В ПЕЧИ ВАНЮКОВА В СЛУЧАЕ АВАРИЙНОГО ОСТАНОВА
Get PDFThe mathematical 3D-model of Vanjukov melting furnace is presented. It allows us to predict the behavior of the furnace in emergency operation mode (when oxygen flow is disabled) and to construct the effective additional heating system, which dampens the consequences of emergency mode and reduces the costs of the furnace reactivation. It is shown how the enthalpy and porosity method is used to model the molten media solidification in Vanjukov furnace in course of time. The model was adjusted to be adequate with the real operating conditions, which are fuzzy. For the solidifying bath the heating control parameters were found to keep it ready for a fast start. The solidification was solved in a conjugated set with an upper-bath heating system. So the problem of expensive start of furnace after the long emergency stop has been solved.Разработана математическая модель печи Ванюкова, позволяющая прогнозировать поведение объекта в аварийном режиме работы (при отключении кислорода) и создать эффективную систему дополнительного отопления, которая демпфирует последствия аварийного режима и снижает затраты на возобновление работы печи. Показано, как при помощи метода энтальпии и пористости моделируется затвердевание при остывании расплава в печи со временем. Проведена адаптация математической модели для существующих технологических условий, которые отличаются слабой определенностью. Получены энергетические характеристики режима для застывающей ванны печи, обеспечивающего ее поддержание длительное время в состоянии готовности к быстрому пуску. Таким образом, в сопряженной постановке с расчетом системы отопления названного пространства решена задача чрезмерно затратного процесса пуска печи после длительного технологического останова
ПОВЫШЕНИЕ ОТДАЧИ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ ЖЕЛЕЗИСТЫМИ КЕКАМИ МЕДНО-НИКЕЛЕВОГО ПРОИЗВОДСТВА
Get PDFFerrous cake of copper-nickel production – koagel or ferrogel – transforms into the lyosol state under the effect of flocculants, which is accompanied by the release of coprecipitated nonferrous metals. The effective flocculant – iron (III) chloride – is established, which can be obtained immediately from the ferrous cake upon its dissolution in hydrochloric acid. The optimal molar ratio of iron (III) in the flocculant and ferrous cake is determined. A material balance of peptization allowing for the flocculant preparation is proposed. It is shown that the use of the flocculant makes it possible to increase the extraction of nonferrous metals from the cake by 60–80 % on average during the first repulping compared with the solution of sulfuric acid and water applied according to the acting technology.Железистый кек медно-никелевого производства – коагель, или феррогель – под действием пептизаторов переходит в состояние лиозоля и высвобождает при этом соосажденные цветные металлы. Установлен эффективный пептизатор – хлорид железа (III), который можно получать непосредственно из железистого кека при его растворении в соляной кислоте. Определено оптимальное молярное соотношение железа (III) в пептизаторе и железистом кеке. Предложен материальный баланс пептизации с учетом приготовления пептизатора. Показано, что использование пептизатора позволяет в среднем на 60–80 % повысить отдачу кеком цветных металлов при первой репульпации по сравнению с раствором серной кислоты и водой, применяемыми по действующей технологии
ПОЛУЧЕНИЕ СПЕЧЕННОГО СПЛАВА НА ОСНОВЕ ИНТЕРМЕТАЛЛИДА TiAl Часть 1. Гидридно-кальциевая технология получения порошкового сплава Ti–47Al–2Nb–2Cr и его свойства
Get PDFAlloy powder of the Ti–47Al–2Nb–2Cr composition (at.%) with the structure of TiAl (60 wt.%) and Ti3Al (40 wt.%) is prepared by the calcium-hydride method. The mode of the calcium-hydride synthesis is optimized for the Ti–50Al (at.%) model alloy. It is established that the reduction temperature should be no lower than 1100 °C, while the excess of the CaH2 reducing agent should be no lower than 15 wt.%. The main physicochemical and manufacturing properties of the synthesized Ti–47Al–2Nb–2Cr powder alloy, which provide the formation of dense compacts during its subsequent consolidation processes, are determined using modern analytical methods.Гидридно-кальциевым методом получен порошок сплава, отвечающий составу, ат.%: Ti–47Al–2Nb–2Cr, со структурой TiAl (60 мас.%) и Ti3Al (40 мас.%). Оптимизация режима гидридно-кальциевого синтеза проведена на модельном сплаве Ti–50ат.%Al. В результате исследований установлено, что температура восстановления должна быть не менее 1100 °C, а избыток восстановителя CaH2 – 15 мас.%. С использованием современных методов анализа определены основные физико-химические и технологические свойства синтезированного порошка сплава Ti–47Al–2Nb–2Cr, которые обеспечивают получение плотных компактов при последующих процессах его консолидации
ПРОЕКТИРОВАНИЕ И РЕАЛИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ШТАМПОВКИ КОМПРЕССОРНЫХ ЛОПАТОК ИЗ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ
Get PDFAlgorithms of calculation of the design of a billet and stamping equipment for production of compressor blades of aircraft engines made of titanium alloys are developed. The proposed system of design makes it possible to automatically form the charts of cut and crimp dies, which considerably shortens the time of the manufacturing preparation of production. A detail analysis of the features of constructive elements of the blade is presented. The accepted limitations and manufacturing solutions allowed us to form the generalized algorithms for the formation of the surface of splitting the stamps over the loop contour for various configurations of stamped forgings. Algorithms and programs of calculation of three-dimensional coordinates of the points describing the configuration of the stamp cavity, base surfaces for establishment of control templates as well as the shape and scale sizes of the upper and lower stamp inserts. This was resulted in a generalized mathematical model of a final stamp in a form of a three-dimensional array of side points connected by edges in a form of straight lines or splines. It can serve for the formation of the design documentation of the production equipment and its control means
ПОЛУЧЕНИЕ АКТИВНОГО ОКСИДА АЛЮМИНИЯ И НИЗКОПЛАВКОГО ЭЛЕКТРОЛИТА
Get PDFThere was examined a possibility of activated alumina obtaining with extended specific surface y using of pseudoboehmite. There were conducted tests of given product dissolution in low-melting electrolyte with furthering usage of it’s at electrowinning of aluminum.For comparison of low-melting and commercial electrolyte were applied different modern physicochemical analysis methods. There was demonstrated that low-melting electrolyte has complete other constitution, and consist not from mix of fluorides as artificial electrolyte, but possessed of ionic constitution. There was demonstrated a possibility of electrochemical obtaining of aluminum attemperature 780 °CИзучена возможность получения активного оксида алюминия с развитой удельной поверхностью с использованием псевдобемита. Проведены испытания растворения данного продукта в низкоплавком электролите с дальнейшим использованием его при электролитическом получении алюминия. Для сравнения низкоплавкого и промышленного электролитов были применены различные современные физико-химические методы анализа. Показано, что низкоплавкий электролит имеет совершенно другое строение и состоит не из смеси фтористых солей, как искусственный электролит, а обладает ионным строением. Показана возможность проведения электрохимического получения алюминия при температуре 780 °С
РАЗРАБОТКА НОВОЙ СХЕМЫ И СПОСОБА ФЛОТАЦИИ РУД ОЛИМПИАДИНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ
Get PDFThe article presents the results of sulfide ore beneficiation of the «Olympiad» deposit according two flow sheets – the existing plant and the new one according to which the concentrate is produced in two stages: roughing I stream flow concentrate is extracted from 1/2 of raw materials and mixed with another 1/2 part of the raw materials and finished roughing II streamflow concentrate is produced. Mixture of the air (t = 15÷20 °С) with water vapor (t = 104 °С, р = 0,12 MPa) is used in II streamflow as gas phase during flotation. A device for measurement of steam bubble size has been developed. Bubble size is shown to be reduced 2,0–2,5 times under the conditions simulating the air-vapor flotation process. In using streamflow air-vapor flotation flow sheet, the concentrate yield decreases from 4,01 to 2,98 % while maintaining the reached level of gold recovery thus reducing the burden and cost for the subsequent operations of bio-oxidation and cyanidation of the concentrate.Приведены результаты обогащения сульфидных руд Олимпиадинского месторождения по двум схемам – действующей фабрики и новой, по которой черновой концентрат получают в два приема: из 1/2 части исходного сырья выделяют черновой концентрат I-й струи обогащения, смешивают его с другой 1/2 частью исходного сырья и выделяют готовый черновой концентрат II-й струи обогащения. Во II-й струе при флотации в качестве газовой фазы применяют смесь воздуха (t = 15÷20 °С) с водяным паром (t = 104 °С, р = 0,12 МПа). Разработано устройство для измерения размера пузырьков пара. Показано, что в условиях, моделирующих процесс паровоздушной флотации, размер пузырьков сокращается в 2,0– 2,5 раза. При использовании схемы струйной паровоздушной флотации выход концентрата уменьшается с 4,01 до 2,98 % при сохранении достигнутого уровня извлечения золота, что снижает нагрузку и затраты на последующие операции биоокисления и цианирования концентрата