Большаков - Химия и технология редких и рассеянных элементов (т.1) (1108616), страница 59
Текст из файла (страница 59)
Эти недостатки особенно проявляются при плавке в индукционной печи. Отечественными исследователямн были предложены центробежное литье металла и дуговая плавка с расходуемыми электродами 189!. Эти методы позволяют уменьшить величину зерна в металле, но лишь по сравнению с плавкой в индукционной печи; спеченный металл все-таки имеет более тонкую структуру. Хорошие результаты получены в опытах по электронно-лучевой плавке бериллия 190!. Отмечено улучшение микроструктуры, умень- — 217— шение твердости на 18'е и снижение содержания ВеО. Для изготовления небольших образцов бериллия предложена плавка во взвешенном состоянии 19П.
Преимущество этого метода — отсутствие контакта с материалом тигля, так как расплавленный металл удерживается во взвешенном состоянии силой поверхностного натяжения. Но это обстоятельство ограничивает объем плавки и, следовательно, применимость метода. В настоящее время основной способ производства деталей из бериллия — порошковая металлургия. Удобство метода применительно к бериллию определяется его хрупкостью, способствуюп(ей получению порошка, и достаточным давлением пара вблизи температуры плавления. Это облегчает спекание. Преимущество его перед более простым методом плавки определяется лучшим пока еще качеством спеченных изделий. Металлокерамическое производство бе р и л л и я [71. Технологический процесс начинается со стадии измельчения слитков бериллия, полученных вакуумной плавкой, или электролитических чешуек.
Чешуйки измельчают в шаровой мельнице мокрого помола. Затем порошок обрабатывают щавелевой кислотой для извлечения примеси хлора и хлоридов (об этом говорилось выше в связи с очисткой металла). Слитки переводят в:тружку, которую затем превращают в порошок в дисковых истирателях, облицованных бериллием и работающих в атмосфере аргона. На следующей стадии процесса порошок прессуют, При холодном прессованни требуется давление 8 — 12 т!см' с последующим спеканием при температуре, близкой к плавлению бериллия (1100 — 1200'). Более прогрессивный метод — горячее прессование, которое осуществимо в широком диапазоне температур (500 — 1100=); при 510' требуется давление 3,94 т!смв, при 1100' достаточно 5 — 10 кг(см'.
В последнее время широкое распространение получило горячее прессование в оболочке из малоуглеродистой стали. Заполняют оболочку порошком путем холодного прессования. Горячее прессование проводят очень быстро под давлением 1,53 — 2 т/сме при 1000'. С готового изделия оболочку удаляют, растворяя ее в азотной кислоте. Несмотря на распространенность метода порошковой металлургии, он обладает рядом недостатков, побуждающих развивать исследования по улучшению структуры литого металла. К этим недостаткам относятся и необходимость точно контролировать гранулометрический состав порошков, что трудно осуществлять из-за высокой токсичности бериллия, и увеличение окисных и иных включений при изготовлении порошка, и, наконец, меньшая по сравнению с литьем производительность.
Последний фактор играет существенную роль в связи с резким расширением производства бериллия. Лраизводство меднв-бериллиевых лигатур, Основной метод— восстановление бериллия из его окиси углеродом в присутствии расплавленной меди. В основе процесса лежат следующие реакции, протекающие при 2000'. ВеО (тв) + С (тв) -1- хСи (ж) -е- ВеСи„(ж)'-5 СО (т) — 2(а— 2ВеО(тв) + ЗС (тв) + аСп (ж) а.
ВеаС . Сп„(ж) т- 2СО(г) (69) 2ВеСв, (ж) + С (тв) — т. Ве,С Сп . (ж) (70) ВеО (тв) + ВеаС ° Сп, (аа) + 2Сп (ж) — т- ЗВе Св„(ж) + СО(г) (71) При получении лигатуры, содержащей не более 4ейа бериллия, преимущественно идет реакция (68). Увеличение содержания бериллия сдвигает процесс в сторону течения реакций (69) и (70). Реакция (71) начинается по мере образования в шнхте достаточного количества богатых карбидом промежуточных продуктов.
Процесс ведут в дуговой поворотной электропечи, выливая готовый сплав через летку, расположенную в верхней части реакционной камеры 1921. Определенный интерес представляет способ получения меднобериллиевой лигатуры с использованием в качестве исходного сырья фторобериллата натрия и сплава Сц-Мп, где Мп служит восстановителем: (72) СваМя+ Ха ВеГа — а- Сп„Ве+ ХааМдГа В настоящее время показана возможность получения Сп-Весплавов восстановлением парообразного ВеС1, лигатурой Сц-Мп по схеме ВеС1,(пар) +Се-Мя(ж) ~~ Сп-Ве (ж) + М2С1а(ж) (73) Оптимальные условия процесса — температура испарения ВеС1в 550 — 600' и температура расплава Сп-Мд 1000 — 1050' 193). Техника безопасности в бериллиевом производстве.
Бериллий и его соединения в высшей степени токсичны. Они вызывают тяжелые заболевания, иногда со смертельным исходом. В связи с этим на предприятиях бериллиевой промышленности очень остро стоит вопрос о безопасности работающих. Строго соблюдаются нормы допустимых концентраций берпллия в воздухе. При восьмичасовом рабочем дне средняя концентрация бериллпя не должна превышать 2 10 ' г!ма воздуха; недопустимо даже кратковременное воздействие воздуха, содержащего 2,5 10 ' г/ма бериллия.
Среднемесячная концентрация бериллия в воздухе вблизи завода должна быть менее 1О-' г!ма. Конг1ентрацию бериллия в воздухе контролируют на предприятиях непрерывно. В помещениях действует интенсивная вентиляция. В зданиях поддерживается некоторое разрежение, чтобы предотвратить возможное просачивание бериллия наружу. На всех операциях, связанных с пылеобразованием, предусмотрена возможно полная герметизация и местная веятиляция.
Работы с сухими порошками бериллия и его соединений ведут в герметичных рукавных боксах, работающих при разрежении 20 мм рт. ст. Плавят бериллий в герметичных печах, установленных в кабинах с вентиляцией. Воздух из вентиляционной системы перед выбросом в атмосферу пропускают через стекловолокно и фильтры Петрянова. Фильтровальные ткани подлежат уничтожению. Рабочие снабжены полным комплектом спецодежды, в том числе и белья, которое должно меняться два раза в неделю, и подвергаются регулярному медицинскому освидетельствованию.
От самих работаю- — 219— ших требуется исключительная аккуратность и внимательность при проведении операций и безусловное выполнение всех без исключения правил техники безопасности. ЛИТЕРАТУРА 1. Д. А. Э в е р е с т. Химия бериллия. «Химия», 1968, 2. Ф. К о т т о н, Д ж. У и л к и н с о н. Современная неорганическая химия. «Мир», 1969. 3. Г. Ф. С и л и н а, Ю. И. 3 а р е м б а, Л. Э. Б е р т и н а. Бериллий, Химическая технология и металлургия. Атомнздат, 1960. 4.
Краткая химическая энциклопедия. Ст. «Бериллий». 5. Н. С. А х и е т о в. Неорганическая химия. «Высшая школа», 1969. 6. Р. Р и п а н, И. Ч е т я н у. Неоргавическая химия. «Мир», 1971, 7. Д х<. Д а р в и в, Д ж . Б а д д е р и. Бериллий. ИЛ, 1962. 8. А. 5 е 1 б е 11. Бо1пЬШНез о1(поги. апб гпе1а! огд.
сошр. 3 еб. У. 1, 1940. 9. Сгпе1)пз Напальной бег апогйап. СЬеппе, 8 Апй., Бу»1. К 26, Ве.1930. 10. С. В. Б л е ш и н с к и й, В. Ф. А б р а и о в а и др. Химия бериллия. Изд. АН Киргиз. СССР, Фрунзе, 1955. 11. Справочник по плавкости соленых систем, т. 1. Изд. АН СССР, 1961. 12. Г.
Б р а у э р. Руководство по препаративной неорганической химии. ИЛ, 1956 13. О. А. С о н г и н а. Редкие металлы. Металлургиздат, 1955. 14. А. М а г 1 1 п, А. М о о г е. 3. 1.ем — Сопппоп Ме1. 1, 15 (1959). 15. И. А. М а г и д с о н, Г. В. К а р с а н о в, Т. В. К а л и ы к о в а и Н. В. Ч е р е м и с и н а. Ж. прикл.
химии, 39, № 1О, 2207 (1966). 16. Р. А. Б е л я е в. Окись бериллия. Госатомиздат, 1962. 17. Г. В. С а м с о н о в. Усп. химии, 35, вып. 5, 779 (1966). 18. Ф. Ш. Муратов, К. Н. С е м е н е н к о. ЖНХ, 9, № 3, 765 (1964). 19. Д. А.
Ечегез(, К. А. Мегсег, К. Р. М(11ег, О. М11«чаг4. д. )погд. Ыпс1. сйеш., 24, 525 (1962). 20. Р. К г а и з, Н. О е г 1 а с Ь. 2. апогп. а!!д. сьеш, 140, 61 (1924). 21. Б. Е. Г о р д о и, А. М. Д е н и с о в. Укр. хим. журн., 19, вып. 4, 368 1953). 22. Р. М о ш ь е р, Р. С и в е р с. Газовая хроматография хелатов металлов.
«Мир», 1967. 23. И. И. Босик, О. И. Воробьева, А. В. Новоселова. ЖНХ, 5, 1157, 1176 (1960). 24. К. Н. С е м е н е н к о, Ю. И. С и и а в о в, А. В. Н о в о с е л о в а. Вести. МГУ № 2, 61 (1954). 25. А. И. Григорьев,Е.Г. Погодилова, А.В. Новоселова. ЖНХ, 10, вып. 4, 772 (1965). 26. А. И. Григорьев, Е. Г.
Погадилава. ЖНХ, 15, вып. 7, 1757 (1970) . 27. А, И. Григорьев, Л. Н. Решетова, А. В. Новоселова. ДАН СССР, сер. хим., 202, № 1, 85 (1972). 28. И. П. Алимарин, И. В. Гибало. Вести. МГУ, № 5, 55 (1956). 29. В. Г. Г о р ю ш и н а.
Зав. лаб., Х Х1, № 2, 148 (1955) ЗО. А. В. Н о в о с е л о в а. Усп. химии, 28, вып. 1, 33 (1959). 31. Ю. М. Коренев, Ю. П. Сима нов, А. В. Новоселова. ДАН СССР, 147, 846 (1962). 32. И. В. Тананаев, Э. Н. Дейчман. Изв. АН СССР. ОХН, №6, 591 (1947). ЗЗ. И. В. Тананаев, А. Д. Виноградова.ЖНХ,5,№2,321(1960). 34. Ю. А. Б у с л а е в, М.
П. Г у с т я к о в а, ЖНХ, 1О, вып. 7, 1524 (1965). 35. А. В. Н овоселова, М. Е. Левина, Ю. П. Симанов, А. Г. Ж а с м и н. ЖОХ, 14, 6, 385 (1944). 36. Д. Ф. Киркина, А. В. Новоселова, Ю. П. СимановЖНХ, 1, вып. 1, 125 (1956). 37. О. И. Воробьева, А. В. Новоселова, А. Г. Жасмин, Ю. П. С и и а н о в. ЖНХ, 1, вып. 3, 516 (1956).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
