Способ получения лигатуры для легирования алюминиевых сплавов марганцем

 

Изобретение может быть использовано в металлургии, в частности при получении лигатур на основе алюминия для легирования алюминиевых сплавов, например, марганцем . Сущность: марганец или его соединения и рафинирующий флюс вводят в расплав совместно с измельченным алюминием или его сплавом в брикетированном виде при следующем соотношении компонентов , мас.%: марганец или его соединения (в расчете на марганец) 55-60; флюс рафинирующий 5-9; измельченный алюминий или его сплав 30-36. 1 табл. Ё

(19) (I () СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s()s С 22 В 9/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ М

"4

ЬО О

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4898962/02 (22) 03.01.91 (46) 30.10,92. Бюл. UL 40 (71) Братский алюминиевый завод (72) А.H. Маленьких, В.А, Горбунов и И.В.

КОСОВ (56) Емелевский Я. Литье цветных металлов, M.: Высшая школа, 1977, с. 205-206.

Леви Л,И. и Мариенбах Л.M. Основы теории металлургических процессов и технология плавки литейных сплавов. М.: Машиностроение. 1970, с, 451.

Напалков В.И. и др, Лигатуры для производства алюминиевых и магниевых сплавов. M.: Металлургия, 1983. с. 71 — 72.

Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности к технологии получения лигатур на основе алюминия для легирования алюминиевых сплавов, например, марганцем.

Целью изобретения является уменьшение потерь марганца за счет повышения его усвоения, улучшение качества лигатуры за счет повышения степени очистки расплава от примесей, сокращение времени приготовления лигатуры и потерь алюминия.

Введение марганца или его соединения и рафинирующего флюса совместно с измельченным алюминием или его сплавом в брикетированном виде при заданном соотношении компонентов обеспечивает постепенное перемещение вводимого сырья Ilo высоте ванны расплава в печи. в результате чего создается высокий градиент концентрации марганца в приграничном слое рас(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЛИГАТУРЫ Aflq

ЛЕГИРОВАНИЯ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛА808 МАРГАНЦЕМ (57) Изобретение может быть использовано в металлургии, в частности при получении лигатур на основе алюминия для легирования алюминиевых сплавов, например, марганцем. Сущность: марганец или его соединения и рафинирующий флюс вводят в расплав совместно с измельченным алюминием или его сплавом в брикетированном аиде при следующем соотношении компонентов, мас. $: марганец или его соединения (e расчете на марганец) 55 — 60; флюс рафинирующий 5-9; измельченный алюминий или его сплав 30-36. 1 табл. плава, омывающего брикет, при одновременном увеличении времени контакта марганца или его соединения с расплавом. В результате этого достигается наибольшая скорость растворения в расплаве марганца, что ведет к повышению усвоения последнего. Из алюминия е измельченном виде создается каркас, в котором при прессовании размещают марганец или его соединение и флюс равномерно по всему объему. Флюс при расплавлении (имеет меньшую температуру плавления, чем алюминий или его сплав) вытесняется более плотным алюминиевым расплавом. за счет чего создается дополнительная циркуляция алюминиевого расплава и увеличивается площадь контакта расплава с марганцем или его соединением, в результате чего дополнительно повышается скорость растворения марганца. За счет перемещения брикета вглубь ванны распла3 ва с заданной скоростью увеличивается время контакта флюса с дасплавом, имеющим наибольшую концентрацию примесей, что обеспечивает повышение эффективности рафинирования расплава. Постепенный 5 расход флюса, обусловленный размещением его по всему Объему брикета, усиливает этот эффект, т,к. Обеспечиваетсл р вномернал проработка флюсом расплава во всем объеме ванны печи, Повышение скорости 10 растворения марганца позволяет сократить время приготовления лигатуры, в результате чего уменьшаются потери ал оминил и марганца от окисления расплава (последнеГΠ— ДОПОЛНИТЕЛЬНО), 15

Реализацил способа Осуществляется при приготовлении алюминиево-марганцевой лигатуры в индукционной печи ИАТ-6М2 (емк, 6 т), Расчет ведут на получение 5000 кг лигатуры с 10%-м содержанием марганца. 20

Для получения лигатуры лсг ользу от марганец металлический марки Мр2 по ГОСТ

6008 — 82 и силикомарганец марки СМн 10 по

ГОСТ 4756-77, подвергаемые дроблению.

Флюс готовят путем смешивания иэмель- 25 ченного карналлита (43--67 мас.% imgCb u

33 — 57 мас.% KCi) и порошкообразного

МпС12 по ГОСТ 612 — 75 с получением смеси прч соотношении компонентов, мас,%.

Карналлит 83 30

Хлорид марганца 17

В качестве измель ченного алюминия или его сплава используют cTp æê," г1осле резки на пиле "Вагнер" слитков из алюминия или сплава АМг2. Брикетирование ком- 35 понентов производят - а гидраьлическом пРессе с Доэированием стр скки, дробленого марганца или силикомарганца и вышеуказанного флюса, Получают брикеты с заданным содержанием компонентов раз- 40 мерами 300300x(180-220) мм, .

Фактическое содержание марганца в лигатур получают с учетом потерь и перехода его в расплав с хлоридом марганца.

Марганец или силикомарганец (в пересчете 45 на марганец) загружают в количестве 500 кг.

Пример ", B печь заливают 4175 кг алюминия-сырца (по расчету). Загружают брикеты, изготовленные прессованием алюминиевой стружки, марганца и флюса, 50

Прессуют брикеты при давлении 20 МПа.

Состав брикета, кг: алюминиевая стружка — 18; марганец — 275 ифл ос-4,5или вмас,%;

Марганец 55

Флюс 9 55

Алюминий измельченный (стружка) 36

Всего брикетов: 500:27,5=-18 шт.

Всего загружают, кг: марганец 500 флюс 81 алюмиилевая стружка 325

f .олучают лигатуру с содержанием марганца 9,87 мас.% (потери — 0,25%, приход с хлоридом марганца 0,12 Q, В примерах 2 и 3 лигатуру получают аналогично примеру 1 при следующих параметрах.

Пример 2. Состав брикета, кг: алюминиевая стружка — ".8. марганец — 32,8 и флюс—

3,8 или в мас, %:

Марганец 60

Флюс 7

Алюминий измельченный (стружка 33

Всего брикетов: ЬОО;32,8=15 шт, Всего загружа от, кг: марганец . - ОО флюс 57 алюминиевая стружка 4 70 алюминий"СЫРЕЦ 4230

Получают лигатуру с содержанием lap ганца 9,89 мас,% (потери — 0,20%. приход—

0 0ooi)

Пример 3. Состав брикета, к1-: алюминиевая стружка — 18: марганец — 39,0 и флюс—

3,0 или в мас,%;z

Марганец 6Г

Флюс 5

Алюминий измельченный ioòpóæi;ã) 30

Всего брикетов, 500:39 — 13 ш .

Всего загружа .От,,<г: марганец флюс 39 ал!Оминиевал стр сжка алюминии" сырец ()265

Получают лигатуру с содер ган;.:e,ë марганца 9,76 мас.% (потери — U,30%, при Од—

0,06%

В примерах 4 — 7 лигатур i получаю 8HGлогично примерам 1 — 3 за пределами залвленных ингервалов, В примерах 8-14 лигатуру получа от аналогично примерам 1-7 с использованием измельченного сплава arþìè Ièÿ— стружки иэ сплава АМг2 и марганецсодержащего соединения — силикомарганца.

Получают лигатуру по известному способу.

Результаты испытаний приведены в таблице.

Из табличных данных видно, что использование заявляемого способ- получения лигатуры для легирования алюминиевых сплавов(примеры 1 — 3 и 8 — 10) позволяет за счет повышения усвоения марганца уменьшить его потери в 2 раза. floeыиение скорости растворения марганца гюзволяет сократить время приготовления лигатуры на

18%, что ведет к сокращению потерь алюминил от окисления расплава в 1 2 раза. За счет эффективной проработки расплава пс

1772194 всей его толщине достигается уменьшение количества примесей в лигатуре (содержание натрия уменьшается в 1,4 раза, водорода — в 1,5 раза), что обеспечивает улучшение качества лигатуры, Уменьшение содержания измельченного алюминия или его сплава менее 30 мас.% и увеличение более 36 мас,% ведет к снижению усвоения марганца в первом случае изэа высокой скорости движения брикета. во втором — от нахождения брикета на поверх-. ности расплава. Уменьшение содержания флюса менее 5 мас.% не обеспечивает снижения содержания натрия, а увеличение более 9 мас.% ведет к перерасходу флюса беэ дополнительного эффекта по усвоению марганца и рафинированию расплава.

Способ может быть использован также при переплаве измельченных отходов производства (алюминиевой стружки и опиловки) с получение дополнительного эффекта от сокращения угара отходов эа счет более высокой плотности брикетов, содержащих марганец или его соединение.

30-36

Состав брикета, мас.Ф

Покаэатель

Пример

Марганецсодержащий компонент

em jn

Йотери>Ф

Содержание натУсвоение марган ца, 2 яамель .еннрй

Содержание водорода, сна/

/100 г металла

Время приго товления лнганость (>!), г/смт

Алюминий

Сплав

ДМг2

-"-"-т---"-"-"-Силино" марганец (в пересчете на марганец) Марга" нец туры> отн.8

2,41

2,64

2 83

3,10

2,31

2,63

2,63

2,40

2,61

z,81

3,08

2,28

2,60

2,60 (Мл)

7,4

6

8

6 е

7

9

2,0 5

3,0 б

5,0

5,о 7

4,0 6

2,о 7

2,5 б

2,0 6

3,0 6

5,0

5,î 7

4,5 6

2,0 . 7

36

33

26

4о

34

32

36 зз

26

34

О, lá 82 о,14 79 а, 15 83

0,19 100

О,z»00

0,21 85

0„14 79

С, 16 ВЗ

0,>4 80

0,15 85 о, 9 !îî

0,20 !00

0,21 Вб

0,14 80

97

97,5

96

89

Е9

97,5

96,5 .

97

95,5

89

89

63

9

5

5

11

2

9

3

11 о,д от массы расплава

63

89,0 5,0 7 10 0,22 100

1ОО

Составитель Л.Магаюмова

Редактор Б.Федотов Техред M.Mîpãåíòàë Корректор Н.Кешеля

Заказ 3816 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

l>

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

2

4

6

8

11

12

1З

14

15, Иввест ный

Формула изобретения

Способ получения лигатуры для легирования алюминиевых сплавов марганцем, включающий измельчение и введение в рас5 плавленный алюминий марганца или его соединения и рафинирование расплава флюсам, отличающийся тем, что, с целью уменьшения потерь марганца эа счет повышения его усвоения, улучшения качест10 ва лигатуры за счет повышения степени очистки расплава от примесей. сокращения, времени приготовления лигатуры и потерь алюминия, марганец или его соединение и рафинирующий флюс вводят в расплав со15 вместно с измельченным алюминием или его сплавом в брикетированном виде при следующем соотношении компонентов, мас.%: марганец или его сое20 динение (в расчете на марганец) 55-65; рафинирующий флюс 5 — 9: измельченный алюминий или его сплав