53 Ферровольфрам өндірісі

FeW  және оның қосылыстарының қасиеттерін қолдану аумағы 

Вольфрам – жылтыр – ақ түсті металл ρ = 19,3гр / см³, t_плав = 3380^○С, t_кип = 5400^○С. Вольфрам көміртекпен карбидтер түзеді W₂C, WC, t_плав = 2550^○С, t_кип = 2870^○С. Кремниймен W₃Si және WSi₂ түзеді балқу температурасы2327, 2165^○С Қышқылсыздандырғыштармен WO₂, W₄O₁₁, WO₃ тотықтарын түзеді, түзілу жылуы 56,5, 3110, 840МДж / моль,  t_плав = 1327,800, t_возг = 1377^○С. Темірмен ферровольфрам (62,2% W) және Fe₇W₆ (73,8% W). Болат балқыту өнеркәсібінде вольфрамды құйма түрінде темірмен қоспалаушы элемент ретінде қолданады. Стандарт W құрамының 65% - дан төмен болмауына негізделген. FeW – ның өнеркәсіптік түрлерінің температурасы 2500^○С – тан астам емес. 

Вольфрам, 1781 жылы химик Карл Шеелемен тунгстен (швед тілінен аударғанда ауыр тас) минералынан, кейіннен шеелит деп аталған, вольфрамды ангидрид ашылды және ұсынылды. 

FeW алғаш рет 1892 жылы алюминотермиялық әдіспен, металдық вольфрамды электрлі шамдарда жіптерді дайындау үшін, қолдану арқылы, алынды және А.Н.Ладыгинмен ұсынылды. 1990 жылы вольфрам карбидінің негізінде қатты құймалар алына бастады. FeW түріндегі вольфрам құрылымды және құрал-сайманды болатты (Кесте 1) қоспалау үшін қолданылады. 

 

1-кесте – Болаттың құрамы

 

Маркасы	W,%	Массалы құрамы, %
		Mn	Mo	Si	C	P	S	Cu	As	Sn	Al
ФВ 80А	80	0,2	6	0,8	0,1	0,03	0,02	0,1	0,04	0,04	4
ФВ 75А	75	0,2	7	1,1	0,15	0,04	0,06	0,2	0,06	0,06	5
ФВ 70	70	0,4	1,5	0,5	0,3	0,04	0,08	0,15	0,08	0,1	6
ФВ 65	5	0,6	6	1,2	0,7	0,1	0,15	0,3	0,08	0,2	-

      

W және Mo, темірге қарағанда, оттекке химиялық ұқсастығы аз. Сондықтан да олар, ұшқыш заттардың , дистиляциялы қышқылсыздандырудың түзілуі әсерінен қышқылсыздандырғыш (вакуумда W Ғе-ді қышқылсыздандыра алады)  ретінде қолданылмайды. ФВ70, 65 маркаларындағы FeW – ді қуаттылығы 2,5 – 5 МВа кен өңдегіш пештерде С и Si – ді сарқып алу арқылы өңдеп алады. Негізгі маркалардың құймаларын алюмотермиялық әдіспен балқытады. 

Вольфрам болаттың беріктілік және ағындық аралықтарын жоғарлатады, соққыға және тозуға қарсы тұрады, жоғары температурада тығыздықты және қаттылықты жоғарылатады және өздігінен шынығу қасиетін тудырады, магнитті болаттарда жанғыш ақаулардың түзілу мүмкіндігін азайтады. Болатты қоспалау үшін барлық W – ның 80%-дан астамы қолданылады. W концентрациясының жоғарылауымен соққының тұтқырлығы, қайта қызуға қарсы тұрақтылық жоғарылайды және шынықтырылу тереңдігі төмендейді, яғни бұл кезде берік WС түзіліп, болат С және W – мен қосылып жылу өткізудің және пісірудің жұмсақ морт сынғыштығы төмендейді. Құю немесе көбікті металлургия әдісімен алынған, карбидтер түрінде, W, жоғары қаттылыққа және тозуға төзімділікке ие металлокерамикалық құймалардың (мысалы, 85 – 90 % WC, 5 – 15 % Co) құрамына кіреді. Бұл құймалар кесетін және бұрғылы құрал – саймандарды, сымдарды орауға арналған біліктерді  және т.б. жасау үшін қолданылады. Мұндай құймаларға Mo, Nb, Ta, Ti карбидтері кіреді. 

Вольфрам, хром, никель және т.б. жоғары электр өткізгіштік, жылу өткізгіштік және тозуға төзімділік қасиетке ие және турбин жинақтарын, поршендердің тез тозатын қақпақтарын жабу үшін қолданылатын, элементтер құрамына кіреді. Шет елдік зерттеулер негізінде құрамында Fe, Cu 3 -10 % Ni бар вольфрамды құймаларды қапталған снарядтардың ұштарын жасау үшін қолданады. Бұл құймалардың сапасы, урандыкімен салымтырғанда жоғары болады: 2% Мо и 0,75% Ti. Өте жоғары бұзылу қасиеттерін сипаттайтын, W құймасының ұштары,  уранның негізіндегі құймаларға қарағанда улы және радиоактивті емес. W бұл жиналу шамындағы жіптер және спиралдарды алуға арналған негізгі метал. Бұл дегеніміз жұмысшы температура 2100^○C - 2800^○С болғанда өте жоғары беріктілікке ие. W қосылуы химия және мұнай өндірісінде катализаторлармен жұмыс жасайды. Құрамында 0,05 - 1% қоспа бар таза W – ні алады, WO₂ – ні сутекпен өңдеу, қатты W – ні құю оның балқу температурасының жоғары болуына байланысты шектелген, бұйымдарды қолдану үшін W – ні қолданады. Қытайда, БҰҰ – сіз  232,5 · 10³тонн, әлемдік қор бойынша жалпы 957 · 10³тонн құрайтын, шеелиттің CaWO₄, вольфрамиттің (FeMn)WO₄, ең үлкен қорлары бар. КНР – де, W өндірісі бойынша барлық қуаттылықтар бағынатын, «Huaxing» вольфрам бірлестігі ұйымдастырылған. АҚШ-тың тау бюро болжамдарының негіздері бойынша, стратегиялық металдардың зерттелген қорлары, капиталдық тұрғыдан 37 жылға жетеді. Mo - 93 жылға, Nb - 220  жылға, Mn - 147 жылға, Ni - 87 жылға, Со - 77 жылға, Cr - 537 жылға.

Осыған байланысты, Mo – ның 86,7% - ы Чилиде және АҚШ – та, W – ның 56,1% - ы Канадада, Түркияда және АҚШ-та орналасқан. W – ның  жылдық өсімі 6 – 10% Cr – дыкі 58%, Co –ныкы 10 – 20 %, Mn – дыкы 6 – 12 %, Mo - ныкы 1%, FeSi 5 – 8%, кристалдық кремнидәкә 4 – 7%-ға күтілуде.