зонная плавка свинца

ТЕХНОЛОГИЯ ЗОННОЙ ПЛАВКИ СВИНЦА

Технология основана на процессе зонной плавки, а именно вертикальной тигельной зонной плавки металлов. Оборудование для данного процесса является не стандартным и изготавливается по техническому заданию.

Основные конкурентные преимущества технологии:

Возможность получения высокочистого металлического свинца из разного сырья, в том числе вторичного (аккумуляторный лом, отходы кабельной продукции и т.п.);
Высокая экологичность. Нет газовых и пылевых выбросов в атмосферу.

Нагреватель изготавливается из нихромовой или стальной проводки с медным кожухом. Геометрически нагреватель — это полый цилиндр. Цилиндрическая форма выбирается из соображения распределения тепла внутри тигля. Термопара как правило в данном случае встраивается в кожух нагревателя и исходя из максимально допустимой температуры эксплуатации 750 градусов Цельсия выбирается тип термопары J. Данный тип термопары поддерживается практически всем регуляторами температуры.

Регулятор температуры работает по ПИД принципу нагрева. Терморегулятор самостоятельно способен коммутировать токи не более 5 А, что является достаточным значением для нашего типа нагревателя 600 Вт.

Привод перемещения нагревателя основан на ремённой передаче и приводится в движение шаговыми двигателями, которые в свою очередь контролируются контроллером на основе кодировки C++

Алгоритм перемещения нагревателя

// The following is a simple stepper motor control procedures
#define EN 8 // stepper motor enable , active low
#define X_DIR 5 // X -axis stepper motor direction control
#define Y_DIR 6 // y -axis stepper motor direction control
#define Z_DIR 7 // z -axis stepper motor direction control
#define X_STP 2 // x -axis stepper control
#define Y_STP 3 // y -axis stepper control
#define Z_STP 4 // z -axis stepper control
#define UPPER_LIMIT 10
#define LOWER_LIMIT 9

boolean flag = true;

void setup(){ // The stepper motor used in the IO pin is set to output
pinMode(X_DIR, OUTPUT);
pinMode(Y_DIR, OUTPUT);
pinMode(Z_DIR, OUTPUT);
pinMode(X_STP, OUTPUT);
pinMode(Y_STP, OUTPUT);
pinMode(Z_STP, OUTPUT);
pinMode(UPPER_LIMIT, INPUT);
pinMode(LOWER_LIMIT, INPUT);
pinMode(EN, OUTPUT);
digitalWrite(EN, LOW);
// flag = digitalRead(UPPER_LIMIT);
Serial.begin(9600);
}

void loop() {
// Monitor
// delay(1000);
// Serial.print(«UPPER: «);
// Serial.println(digitalRead(UPPER_LIMIT));
// Serial.print(«LOWER: «);
// Serial.println(digitalRead(LOWER_LIMIT));
// End Monitor
if(flag){
// if(!digitalRead(UPPER_LIMIT)){
// Serial.print(«Do Lower»);
// delay(500);
// flag = false;
// }else{

digitalWrite(X_DIR, true);
digitalWrite(Y_DIR, true);
digitalWrite(Z_DIR, true);
// delay(50);
for(int i = 0; i <10; i++){
if(!digitalRead(UPPER_LIMIT)){
Serial.print(«Do Lower»);
flag = false;
}

digitalWrite(X_STP, HIGH);
digitalWrite(Y_STP, HIGH);
digitalWrite(Z_STP, HIGH);
delayMicroseconds(1100);
digitalWrite(X_STP, LOW);
digitalWrite(Y_STP, LOW);
digitalWrite(Z_STP, LOW);
delayMicroseconds(1100);
}

// delay(5000);
// }
}

if(!flag){
if(!digitalRead(LOWER_LIMIT)){
Serial.print(«Do Upper»);
delay(500);
flag = true;
}else{
digitalWrite(X_DIR, false);
digitalWrite(Y_DIR, false);
digitalWrite(Z_DIR, false);
for(int i = 0; i < 20; i++)
{
digitalWrite(X_STP, HIGH);
digitalWrite(Y_STP, HIGH);
digitalWrite(Z_STP, HIGH);
delayMicroseconds(800);
digitalWrite(X_STP, LOW);
digitalWrite(Y_STP, LOW);
digitalWrite(Z_STP, LOW);
delayMicroseconds(800);
}
delay(100600);
}
}
}

Тигель в данном процессе является самой важной деталью, так как плавающая зона как правило разрывает или деформирует тигель. Для решения данной задачи используют целый ряд методов начиная от герметизации и заканчивая использованием специальных одноразовых тиглей.
Плавающая зона должна составлять не более 20% от общей длинна зоны.

Показатели эффективность процесса
Стоимость энергии на 1 кг выплавленного свинца не более 1,2 руб/кг
Стоимость расходного материала не более 0,04 руб/кг