Способ рафинирования алюминиевых сплавов

 

261

СОЮЗ COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК. ag} oD

-gag С 22 В 9/02; С 22 В 21/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ "

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ - :::, .": - /

Х (21) 3325400/22-02 (22) 05.08.81 (46) 30.03.83. Бюл. М 12 (72) М.Я. Гендельман и А.М. Апанасенко (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт вторичных цветных металлов (53) 669.71 ° 018 (088.8) (56) 1. Патент Англии И 1252741, кл. С 7 D,oïóáëèê. 1972.

2. Патент США N 4097270, кл. 75/68 R, опублик. 1978.

3, Авторское свидетельство СССР .N 536240, кл. С 22 В 21./06, 1975 (54)(57) СПОСОБ РАФИНИРОВАНИЯ АДОМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ, включающий продувку воздухом расплава, покрытого флюсом, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса рафи- . нирования сплава от магния, в расплав перед продувкой воздухом вводят порошок закиси меди в количестве 0,30,5 вес.3 расплава.

1 10

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к способам рафинирования алюминиевых сплавов от магния при помощи газа и может быть использовано в металлургии вторичных цветных металлов при производстве алюминиевых сплавов.

Известен способ рафинирования алюминиевых сплавов от магния, включающий продувку расплава газообразным хлором. При этом расплав покрывают слоем флюса достаточной глубины и текучести, чтобы адсорбировать больй ю часть образующегося при реакции хлористого алюминия (1)

К недостаткам этого известного способ следует отнести выделение кор" розионных и токсических газов и дымов. Вредные выделения состоят главным образом из непрореагированного хлора, хлорида алюминия, тумана соляной кислоты и твердых частиц окиси алюминия. Последние .два вещества образуются в результате гидролиза газообразного хлорида алюминия.

Трудности с аппаратурным оформлением процесса, ограничивают его промышленное применение.

Также известен способ удаления магния иэ алюминиевых сплавов, состоящий из обработки магнийсодержащего сплава двуокисью кремния. При этом двуокись кремния восстанавливается до металлического кремния, а магний окисляется до окиси магния, Реакция между сплавом и двуокисью кремния идет при хорошем перемешивании и предпочтительнее., если они образуют суспензию (2)

Недостатки данного способа состоят в том, что для прохождения процес, са рафинирования требуется избыток двуокиси кремния в 5-8 раз от стехиометрии, процесс рафинирования идет очень медленно, а создание суспензии в плавильном агрегате практически неосуществимо, в процессе обработки сплава двуокисью кремния образуется значительное количество шлака, что вызывает большие потери алюминия прй рафинировании до (8-10 .

В качестве прототипа выбран способ рафинирования сплавов, состоящий в втом, что расплав сплава покрывают слоем Флюса, не содержащим щелоч". ных металлов. Металл и флюс нагревают до 850-900 С и через расплав пропускают воздух. Содержащийся в воздухе кислород и пары воды, вступая в реак08261 2 цию. с натрием, растворенным в. алюминии, способствует его удалению иэ расплава (3)

К недостаткам этого способа относятся высокая температура процесса, избирательное удаление из расплава только натрия и калия и применение флюсов, содержащих фтор, с организацией фтороулавливающей газоочистки.

Цель изобретения - интенсификация процесса рафинирования сплава . от магния.

Поставленная цель достигается тем, что в способе рафинирования алюминиевых сплавов, включающем продувку воздухом расплава, покрытого флюсом, в расплав перед продувкой воздухом вводят порошок закиси.меди в количестве 0,3-0,5 вес,3 расплава.

Сущность способа заключается в том, что на расплавленный металл загружают локровный флюс в массе !О15 вес. 3 сплава. После расплавления флюса в расплав добавляют порошок за= киси меди в количестве 0,3-0,5 вес. ь металла. Температура сплава должна быть в пределах 700-750 С. После этого через расплав пропускают воздух из расчета 10-25 л/кг. Образующаяся при этом окись магния растворяется в покровном флюсе и после окончания процесса снимается со сплава.

Процесс идет быстро. В лабораторных условиях продувка воздухом происходит за 3-5 мин. А весь процесс от загрузки покровного флюса до конца процесса занимает не более 2530 мин.

Металлургический выход сплава колеблется от 93,13 до 98,53 в зависимости от количества пропущенного воздуха и требуемой степени очистки от магния.

Пример l . Три навески алюминиевого сплава по 1 кг, содержащие

1,363 магния, помещают в графитовые тигли и добавляют флюс, состоящий из смеси хлоридов натрия и калия. Иеталл и флюс расплавляют и нагревают до 700 С, в расплав добавляют порошок закиси меди и продувают воздухом.

Результаты опыта приведены в табл. 1.

--- П- р и м е р 2 . Три навески алюминиевого сплава, содержащего 1,343 магния, при тех же условиях продува,ют воздухом.

Масса флюса, r

На веска сплава, г

Содержан; магния в сплаве,3

Количество пропущенного воздуха, л

Металлургический

Масса порошка закиси меди; г

Масса

Масса полученнополученновыход, го сплава, г го шлака Г

100 4

1000

975

97,5 0,48

980

98,0 0,50

1000

100, 3

1000

94,2, О, 40

942

100 .5

Таблица2,,Навеска сплава, г

Количество пропущенного воздуха, л

Соде ржа- ние магМасса полученного сплава, г

Масса

-флюса, г

Масса порошка закиси меди, Г.

Масса

Металлургический выход,, о . полу" ченнония в сплаве,Ж го шлака, г

150 4

100 1 100 . 4

1000

98 5 о,84

97,0 0,77

8о

985

17,0

970

1000

1000.

980

98,0, 0,78

12,.0

Таблица 3, 1»

Масса порошка закиси меди, гМеталлургический выход., Навеска

:сплава, Г

Количество. пропу- . щенного воздуха, л

Содержа-ние магния в сплаве, Масса флюса, r

Масса полученного шлака, г

Масса: полученно-. го сплава Г

150 3

850

910

25,0

93,4

0,31

950

95,3

22,0

905.100

3 1008261 4

Результаты опыта приведены в ми занимает 0 5 .и, вместо 1,0 ч по табл. 2. известному способу, процесс исклю" P и и e P 3 . ПЯть навесок алю- -чает выброс токсических веществ и миниевого сплава, содержащего 1,13 . значительно уменьшает выброс вред" магния, при тех же условиях продува- . ных веществ, получающийся в процессе рафинирования солеВой шлак в

Результаты опыта приведены в количестве 3-10 вес.3 сплава может табл 3 °, . . : быть переработан по существующим "

Предлагаемый способ обладает сле- схемам с возвратом в процесс металдующими. преимуществами: процесс ра- 10 лических корольков. финирования происходит непосредст- Ожидаемый годовой экономический венно в плавильном агрегате, про- эффект от использования предлагаецесс рафинирования идет быстрее и . . мого способа в максимальном объеме со.всеми вспомогательными операция- составляет 255,0 тыс. руб.

Таблица1

° Ф

1008261

"Прод. табл. 3

Масса

150 4

150 4

75 96,4 0,55

90 96,8 0 35

76 93 1 0 47

930

20,0

920

950

17 0

805

Составитель

Редактор Е. Кинив Техред А.Ач, Корректор О. Билак

Заказ 2274/35 Тираж 625 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Навеска сплава, r

Масса флюса, r

Масса порошка закиси меди

Количество пропущенного воздуха, л полученно:: го,свлава, r

Масса полу" ченног, го шлака, г

° .

Металлургический выход,, ф

Содержание магния в сплаве,