Способ рафинирования алюминиевых сплавов от железа

 

1. СПОСОБ РАФИНИРОВАНИЯ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ ОТ ЖЕЛЕЗА, включающий обработку расплава рафинируничим агентом с последуницим отделением соединений железа фильтрацией, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса и его аппаратурного оформления и повьшения выхода рафинированного сплава, в качестве рафинирующего агента используют вещество с температурой плавления и плотностью вьнпе температуры и плотности обрабатываемого расплава, которое наносят на поверхность расплава, вьщерживают расппав до отстаивания частиц и фильтрацию расплава осуществляют через образовавшийся на подине слой. 2. Способ по п. 1, о т л и ч аю щ и и с я тем, что в качестве рафинирующего агента используют W смесь оксидов алкминия, кремния и магния.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

4 (Л I ) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2 t ) 3676428/22-02 (22) 19.12.83 (46) 15.06.85. Бюл. ¹ 22 (72) А.M. Апанасенко, И.П. Иванов и М.Я. Гендельман (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт вторичных цветных металлов (53) 669.714.72(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 162323, кл. С 25 С 3/36, 1964.

Авторское свидетельство СССР

¹ 213356, кл. С 22 В 4/06, 1968.

Авторское свидетельство СССР . ¹ 718491, кл. С 22 С 1/06, 1980. (54)(57) 1. СПОСОБ РАФИНИРОВАНИЯ

АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ ОТ ЖЕЛЕЗА, включакщий обработку расплава рафиниру.ющим агентом с последующим отделени„„SU„„ ll6i 7 A ем соединений железа фильтрацией, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса и его аппаратурного оформления и повышения выхода рафинированного сплава, в качестве рафинирующего агента используют вещество с температурой плавления и плотностью выше температуры и плотности обрабатываемого расплава, которое наносят на поверхность расплава, выдерживают расплав до отстаивания частиц и фильтрацию расплава осуществляют через образовавшийся на подине слой.

2. Способ по п. 1, о т л и ч, аю шийся тем, что в качестве рафинирующего агента используют смесь оксидов алюминия, кремния и магния.

Предлагаемый способ рафинирования алюминиевых сплавов от железа обладает следующими преимуществами

Se по сравнению с прототипом: уменьшается расход энергии эа счет исключения операций перемешивання расплава и нагревание фильтрующего устрой ства; упрощается аппаратурное офор55 мление процесса; увеличивается вы-. ход рафинированного металла.

1 116

Изобретение относится к металлур. гии цветных металлов, в частности к способам рафинирования алюминиевых сплавов от железа, и может быть использовано в металлургии вторичных цветных металлов при производстве алюминиевых сплавов.

Цель изобретения — упрощение лро цесса и его аппаратурного оформления и повышение выхода рафинированного сплава.

Сущность предлагаемого способа заключается в следующем.

Сплав алюминия, содержащего 1,52,5Х железа, плавят и нагревают до температуры металла 700-750 С. Поверхность расплава покрывают рафинирующим агентом, содержащим 10-70Х оксидов алюминия, кремния и магния, в количестве 0,8-1,6 вес.ч. оксида на 1 вес.ч. железа в расплаве. Рафинирующий агент разравнивают по всей поверхности ванны и расплав выдерживают 25-30 мин. Оксиды при этом ли-! квидируют на подину печи с интерметаллидами железа, находящимися в расплаве. Они же являются центрами образования и кристаллизации интерметаллидов Fe À1 . Смесь оксидов и интерметаллидов в свою очередь являются фильтром при выпуске металла иэ ванны печи. После осаждения интерметаллидов железа металл перепускается в копильник печи для доводки и получения марочного сплава. После слива металла осадок интерметаллидов и оксидов выгребается из печи. !

В результате рафинирования содер жания железа снижается с 2-2,5 до

0,8-1,1Х. Выход сплава 85-90Х. Остаток после фильтрации, содержащий интерметаллиды, собирается и подштриховывается к сплавам для раскисления стали, Содержание железа в остатке составляет 7 6"10,1Х.

В качестве оксидов при рафинировании может быть использована алюминиевая стружка фракции - 5 0 мм, имеющая в своем составе 10-35Х оксидов (после удаления железа), а также шлаки, содержащие 30-70Х оксидов фракции — 5,0 мм.

Пример 1. Шесть навесок алюминиевого сплава по 1,0 кг, содержащего 2,4Х железа, поместили в графитовые тигли, Металл расплавили и нагрели до 750 С. Расплав покрыли мел1575 2 ким алюминиевым шпаком (фракция

5,0 мм), имеющим состав, мас.Х:

А1 О 41,6; Si0„ 18,3; HgO 2,5;

СиО 0,6 и Al „ 37. После выдержки сплав отделили от интерметаллидов, Результаты опытов приведены в табл. 1,.

Содержание желеэа в остатках составило 9,6-10,1Х, Пример 2, Шесть навесок алюминиевого сплава по 1,0 кг, содержащего 2, 1Х железа, поместили в графитовые тигли. Металл расплавили и нагрели до 730 С. Расплав покрыли мелкой стружкой, имеющей состав, мас.X:

А1 74,9; Аlг Оэ 12 ° 7, 810 9,8;

Mg0 .".,1, СиО 0,5, После добавления стружки расплав имел температуру

700 С, После выдержки сплав отделили от интерметаллидов. Результаты опыта приведены в табл.2.

Содержание железа в остатках составило 8-8,8Х.

Пример 3. Шесть навесок алюминиевого сплава по 1,0 кг, содержащего 1,7Х железа, поместили в графи товые тигли. Металл расплавили и нагрели до 750 С.

Расплав покрыли мелкой стружкой (фракция.: — 5,0 мм), имеющей состав, мас. X: A1 86, 7; А1 Оз 7 1; SiO 5,6;

NgO 1,3; СиО 0,3. Температура расплава понизилась до 700 С. После выдержки сплав отделили от интерметаллидов.

35 Результаты опыта приведены в табл. 3.

Содержание железа в остатках составило 7,6-8,3Х.

Температура плавления рафинирующего агента в примерах 1-3 составила 2100-2125 С, плотность 3,2-

3,7 г/cM . Температура обрабатыва.еМого расплава 700-750 С, плотность около 2,4 г/см .

1161575

Таблица 1

Количество

Выдержка, Содержание

Навеска алюмини.евого

Масса

Выход рафинируемых сплавов, 7 шлака, г железа в рафинированном оксидов мин в шлаке, г сплава, r сплаве, 7.

1000

25,0

15,7

1,18

1000

30,5

19,2

1, 10

25,2

40

000

1,06 000

31,5

0,98

IOO0

38,4

0,93

1000

41,0

0,92

Таблица 2

Выход рафинированно» го сплава, 7

Количество

Выдержка, мин алюмини оксидов в стружке, г стружки

r евого сплава, г сплаве, Ж

1000

60,0

15,1

25 0

1, 15

1 000

67,0

16,8

25,0

1, 10

1000

90,0

22,6

25,0

1,02

1000

110,0

134,0

142,0

27,6

0,93

25,0

1000

33,6

0,90

25,0

1000

35,6

0,89

25,0

Количество

Содержание железа в рафинированном

Выдержка, мин

Навеска алюминиевого

Масса стружки, г оксидов в стружке, r с плава, r сплаве, Х

12,0

1000

1,03

ЭЭ

102

13,6

1000 140

0,95

18,6

1000

0,88

23,9

180

1000

Навеска Масса

Содержание железа в рафинированном

85,02

85,05

85,14

85,?3

85,31

85,26

85, 17

85,26

85,47

86,60

87,05

87,06

Таблица.3

Выход рафинированного сплава, Ж

88,31

88,78

89,56

89,97. 1161575

П одолжение. табл.3

204; 5

0,8

90,03 .

27,2

1000

29,3

90,0

220

0,79

1000

Заказ 3940/32 Тираж 583 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель В. Бадовский

Редактор .Н. Киштулинец Техред Т.Фанта Корректор М. Самборская.