» » Получение меднобериллиевой лигатуры
28.04.2015

Получение меднобериллиевой лигатуры в США осуществляется практически единственным способом — восстановлением бериллия из его окиси углеродом в присутствии расплавленной меди.
В основе этого процесса лежат следующие реакции, протекающие при температуре, близкой к 2000°.
Получение меднобериллиевой лигатуры

При получении меднобериллиевой лигатуры, содержащей не более 4% бериллия, протекает преимущественно реакция (1), при увеличении содержания бериллия процесс смещается в сторону прохождения реакций (2) и (3), а затем, по мере образования в шихте достаточного количества богатых карбидом промежуточных продуктов, начинается реакция (4), так как карбид бериллия, по-видимому, взаимодействует с окисью бериллия легче чем углерод.
По этому способу меднобериллиевую лигатуру получают в трехфазной дуговой поворотной электропечи (рис. 19), выливая затем готовый сплав через летку, расположенную в верхней части реакционной камеры.
В разогретую печь через каждые 15 мин вводят порции шихты весом около 50 кг каждая. После загрузки и проплавления около 1500 кг шихты выключают ток, поднимают электроды и выливают перегретый до температуры около 1800° сплав в футерованный графитом стальной коробчатый ковш, из которого затем производится разливка. В ковше сплав остывает до температуры около 1300°, после чего его сливают в предварительно нагретый до той же температуры графитошамотный тигель, где происходит дальнейшее охлаждение сплава до температуры 950°. При охлаждении сплав периодически перемешивают, счерпывая изгарину и шлаки, а затем отливают в графитовые изложницы.
Получение меднобериллиевой лигатуры

В печи (рис. 19) можно ежесуточно получать в среднем около 2500 кг лигатуры, в которой содержится примерно 110 кг бериллия Средний расход электроэнергии составляет 2,75 квт*ч на 1 кг сплава или 65 квт*ч на 1 кг бериллия в лигатуре.
Процесс, схема которого представлена на рис. 20, экономичен только при условии тщательного улавливания печной пыли, переработки и возврата в цикл очисток, съемов и изгарины, получающихся в значительном количестве на отдельных стадиях технологического процесса.
Бесперебойная выплавка и достижение удовлетворительного извлечения бериллия в лигатуру могут быть обеспечены только при условии применения весьма чистых исходных компонентов: окиси бериллия, меди и угля.
Получение меднобериллиевой лигатуры

Конечным продуктом этого процесса является меднобериллиевая лигатура, содержащая от 4 до 4,25% Be, менее 0,1% Fe, до 0,08% Si и до 0,06% Al.
Несомненный интерес представляет также способ получения меднобериллиевой лигатуры, применяемый французской фирмой «AFK», где исходным сырьем служит фторобериллат натрия NaBeF3 или Na2BeF4, а восстановителем — магний.
В расплавленную соль вводят заранее приготовленный сплав медь — магний и при температуре около 1000° восстанавливают бериллий из его соли в присутствии расплавленной меди, получая меднобериллиевую лигатуру по реакции
Cux (Mg) + Na2BeF4 → Cuх (Be) + Na2MgF4.

После слива расплавленного шлака — двойного фторида магния и натрия — меднобериллиевую лигатуру разливают в изложницы.