Зависимость структуры медных анодов от состава противопригарных покрытий и способа их нанесения. Часть I

Abstract

В статье представлены результаты исследований по выявлению зависимости химического состава, внутренней и внешней структуры медных анодов, полученных в лабораторных условиях, от толщины и природы наносимых на поверхность изложницы противопригарных покрытий. Медные аноды получены при отливке анодной меди в изложницы, которые были обработаны разделительным противопригарным покрытием, имеющим различную толщину слоя (0,1 мм, 0,5 мм, 1,0 мм) и состав смеси. В качестве исходных компонентов противопригарных покрытий были выбраны шамотный мертель, «Литоформ» марки 900, технический углерод и синтетический ангидрит. Состав отлитых анодов определяли методами электронной микроскопии и микрорентгеноспектрального анализа. Электронно- микроскопические исследования проводили на сканирующем электронном микроскопе Tescan Vega III SBH с интегрированной системой микроанализа Oxford X-Act и применением вспомогательного оборудования (поста напыления углеродом – Q150R Quorum Technologies Ltd). В работе выполнен комплекс исследований внутренней структуры медных отливок с определением локального химического состава. По результатам исследований установлено, что самыми эффективными из опытных составов являются смесь синтетического ангидрита с углеродом в соотношении 50/50 и синтетический ангидрит в чистом виде. В работе показано, что ангидрит в чистом виде находится на том же уровне по заработке примесей и качеству отливок, что и шамотный мертель, поэтому данное покрытие рекомендуется для применения в технологии отливки анодной меди. Это позволяет одновременно решать задачу утилизации избыточной серной кислоты на предприятии «Надеждинский металлургический завод имени Б. И. Колесникова» ЗФ ПАО «ГМК «Норильский никель»

The article presents the results of studies to identify the dependence of the chemical composition, internal and external structure of copper anodes obtained in laboratory conditions on the thickness and nature of non-stick coatings applied to the surface of the mold. Copper anodes are obtained by casting anode copper into molds that have been treated with a release non- stick coating having different layer thicknesses (0.1 mm, 0.5 mm, 1.0 mm) and mixture composition. Chamotte mortar, «Lithoform» grade 900, Carbon Black and Synthetic anhydrite were selected as the initial components of non-stick coatings. The composition of the cast anodes was determined by electron microscopy and micro-X-ray spectral analysis. Electron microscopic studies were carried out on a Tescan Vega III SBH scanning electron microscope with an integrated Oxford X-Act microanalysis system and the use of auxiliary equipment (carbon sputtering station – Q150R Quorum Technologies Ltd). The work included a set of studies of the internal structure of copper castings with the determination of the local chemical composition. Based on the research results, it was found that the most effective of the experimental compositions are a mixture of synthetic anhydrite with carbon in a 50/50 ratio and pure synthetic anhydrite. The work shows that pure anhydrite is at the same level in terms of impurity collection and casting quality as chamotte mortar, so this coating is recommended for use in the technology of casting anode copper. This allows simultaneously solving the problem of recycling excess sulfuric acid at the enterprise «Nadezhda Metallurgical Plant named after B. I. Kolesnikov» ZB PJSC “MMC Norilsk Nickel”