Никель в слитках
Никелевые слитки — это первичная форма поставки никеля высокой чистоты, предназначенная для дальнейшей переплавки и изготовления полуфабрикатов, сплавов. Металлические блоки являются удобной транспортной и технологической единицей, обеспечивающей точное дозирование металлосырья при загрузке в плавильные печи.
Нормативная база и марки
Производство никелевых чушек происходит в соответствии с ГОСТ 849-2018, который устанавливает требования к химическому составу, чистоте и допустимым примесям первичного никеля. Для изготовления отливок пригодны марки:
- Н-2 — не менее 99,7% Ni, применяется в электронике и специальных сплавах;
- Н-3 — содержание основного элемента не менее 97,9% Ni, применяется в сталеплавильном производстве и для легирования чугуна;
- Н-4 — с содержанием базы не менее 96,9% Ni, используется в производстве аккумуляторов и химических реактивов.
Основные контролируемые примеси — это кобальт, железо, медь, сера, углерод и кремний. Для марок высшей чистоты их содержание строго ограничено, так как они влияют на пластичность, коррозионную стойкость и электрофизические свойства.
Сортамент и форма поставки
Слитки ГОСТ 849 могут иметь различную форму и массу в зависимости от требований заказчика. Наиболее распространены следующие виды продукции:
- плоские слитки прямоугольного сечения массой от 5 до 50 кг;
- цилиндрические слитки для вакуумной плавки массой до 500 кг;
- катоды, получаемые электролитическим способом.
По согласованию с заказчиком возможна поставка чушек других размеров и форм.
Технология изготовления
Никелевые болванки производятся 2 основными способами — огневым рафинированием и электролитическим методом. При огневом рафинировании никелевый концентрат или руду переплавляют в печах, затем удаляют примеси и разливают расплав в изложницы. Электролитический метод позволяет получить более чистый металл: никель осаждается на катодах из растворов солей, затем катоды переплавляют в слитки. В зависимости от требований к чистоте слитки могут подвергаться дополнительной обработке — вакуумной плавке или электронно-лучевому рафинированию для удаления газов и неметаллических включений.
Свойства
Болванки Н-2, Н-3, Н-4 обладают комплексом характеристик, определяющих их применение:
- коррозионная стойкость — устойчивость к воздействию влаги, кислот, щелочей и морской воды;
- жаропрочность — работоспособность при температурах до 1000–1200 °С в зависимости от чистоты и легирования;
- ферромагнитные свойства — используются в электротехнических устройствах и магнитопроводах;
- пластичность — никель легко поддаётся прокатке, штамповке и механической обработке;
- высокая температура плавления — 1455 °С, что позволяет использовать его в высокотемпературных процессах;
- химическая инертность во многих средах — пригоден для контакта с пищевыми продуктами и агрессивными веществами.
Такое сочетание делает никель незаменимым материалом для производства ответственных деталей и оборудования, работающих в агрессивных средах и при высоких температурах.
Области применения
Благодаря своим свойствам металлосырьё ГОСТ 849 используется в различных отраслях промышленности. В металлургии он служит основой для выплавки жаропрочных и коррозионностойких сплавов (инконель, хастеллой, нихром), а также легирующей добавкой при выплавке специальных сталей. Электротехническая отрасль использует никель для создания магнитов, аккумуляторов и электродов. Кроме того, никель используется в гальваническом производстве для нанесения защитных покрытий и в пищевой промышленности для изготовления оборудования, контактирующего с продуктами питания.