Способ рафинирования магния и его сплавов


 


Владельцы патента RU 2635117:

Общество с ограниченной ответственностью "СМВ Инжиниринг" (ООО "СМВ Инжиниринг") (RU)

Изобретение относится к области металлургии, в частности к рафинированию магния и его сплавов от неметаллических включений. Способ включает ввод рафинируемого металла с помощью заливочной трубы в печь с расплавленным флюсом, удельный вес которого больше, чем удельный вес рафинируемого металла, и пропускание металла через упомянутый слой. Рафинируемый металл вводят в верхнюю часть слоя расплавленного флюса на глубину не более 1/3 высоты слоя направленной горизонтально струей при температуре расплавленного флюса в зоне ввода в пределах 720-730°С. Изобретение обеспечивает выпуск получаемого магния или его сплава высокого качества при более высоких технологических показателях, чем при заливке магния-сырца в слой магния заливочной камеры печи рафинирования, а также позволяет упростить конструкцию печи для рафинирования, увеличить срок межремонтного периода эксплуатации и упростить ее обслуживание. 2 ил.

 

Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности к разработке технологии рафинирования магния и его сплавов.

Известен способ рафинирования магния-сырца в печах непрерывного рафинирования. (В.И. Щеголев, О.А. Лебедев. Электролитическое получение магния. Москва. Издательский дом «Руда и металлы», 2002 г.).

В известном способе магний-сырец из электролизного отделения в вакуумных ковшах подвозят к печи рафинирования и через заливочную трубу, расположенную на перекрытии печи, сливают в заливочную камеру в слой магния, подвергающегося рафинированию. На подине печи находится расплавленный флюс. Рафинирование магния осуществляется путем отстаивания в течение 30-50 минут, то есть естественного осаждения неметаллических примесей и железа за счет разницы в плотностях примесей, жидкого магния и флюса, находящегося в печи в нижней части ее объема.

Разница плотностей флюса и жидкого магния позволяет ему удерживаться на поверхности флюса в течение всего периода рафинирования.

В процессе рафинирования оксид магния, нитрид и образующиеся интерметаллиды оседают на подину печи.

Содержащиеся в магнии-сырце хлориды (электролит электролизных ванн) в процессе осаждения в солевой расплав адсорбируют частицы нитрида и оксида магния, которые затем оседают на подину печи.

Накопившиеся на подине печи в слое солевого состава оксид магния, нитрид и интерметаллиды в виде шлама периодически извлекаются из нее при помощи специального технологического инструмента.

Недостатком известного способа является невысокое качество рафинирования магния по оксидам (MgO) и интерметаллидам (Mg3N2), так как очистка магния-сырца производится лишь отстаиванием. Известно, что от мелких частиц MgO и Mg3N2 магний невозможно очистить отстаиванием в течение, например, 60 минут. А более длительная выдержка нерациональна из-за значительного понижения производительности печи.

Известен способ ввода рафинируемого сплава под слой более тяжелого, чем сплав, флюса, в результате сплав самопроизвольно проходит через слой флюса, рафинируется, всплывает на поверхность и удаляется. (Авторское свидетельство СССР 355242.)

Подача магния-сырца или его сплава под слой флюса происходит за счет действия гидростатического давления столба магния.

При подаче следующей порции магния он проходит (барботируется) через слой флюса второй камеры и удаляется. Примеси неметаллических включений смачиваются и оседают на подину миксера в виде шлама.

Этот способ принят за прототип.

Недостатком способа рафинирования магния и его сплавов, принятого за прототип, является то, что с каждым очередным вводом магния он соприкасается с примесями, осевшими в шлам, поднимая их в объем слоя рафинированного магния.

Это способствует возможности попадания неметаллических включений в рафинированный магний в повышенных количествах, что в итоге снижает качество готовой продукции, изготавливаемой из сплава с повышенным содержанием неметаллических включений.

Задача изобретения заключается в получении способа рафинирования магния и его сплавов, позволяющего снизить содержание неметаллических включений в слитках магния и его сплавах и исключить возможность попадания оксида магния из флюса в отливки магниевой продукции.

Поставленная задача решается тем, что в способе рафинирования магния и его сплавов от неметаллических включений путем пропускания через слой расплавленного флюса с удельным весом, большим, чем рафинируемый металл, магний в слой флюса вводят на глубину не более 1/3 высоты слоя флюса, при этом температуру слоя флюса в зоне ввода металла поддерживают в пределах 720-730°С.

Металл в слой флюса вводят горизонтальной струей.

На фиг. 1 показана печь для осуществления способа.

На фиг. 2 показан нижний торец трубы для заливки магния.

Способ осуществляется следующим образом.

Магний-сырец через заливочную трубу 1 из ковша сливают в печь в флюс 2 в верхнюю часть на глубину не более 1/3 высоты слоя солевого флюса, при этом температура флюса должна поддерживаться в пределах 720-730°С для поддержания оптимальных условий отделения от металла неметаллических примесей и осаждения их на подину печи. Заливку магния-сырца в печь и забор магния для разливки производят независимо. Забор рафинированного магния из печи для разлива в слитки производят через заборную трубу 3. Экспресс-анализ магния рафинированного производят перед его сливом из печи на конвейер или в кристаллизатор. Металл из печи отбирают пробоотборником и заливают в кокиль для отливки проб за 15 минут до отбора металла. В зависимости от режима работы печи отбор проб для анализа состава магния производят 3-4 раза в смену.

Чистку печи от шлама осуществляют 1 раз в трое суток. Открывают крышку шахты для обслуживания печи 4 и при помощи грейферного инструмента из печи извлекают осевший на подину шлам. Затем при необходимости производится операция корректировки состава слоя флюса для восстановления заданного химического состава и его объема.

Заданная температура в слое флюсе поддерживается в автоматическом режиме путем изменения токовой нагрузки на электродах 5.

Магний-сырец в слой расплавленной соли вводится струей, направленной горизонтально. Для этого сливная труба заглушена в зоне выхода магния, а на ее боковой поверхности имеется отверстие 6.

Конструкция нижнего торца заливочной трубы 1, показанная на фиг. 2, обеспечивает выход из нее магния-сырца в слой флюса горизонтально, что исключает взмучивание флюса в нижней части и этим исключает повторное попадание неметаллических включений в рафинируемый металл.

Использование способа позволяет обеспечить выпуск получаемого магния или его сплава высокого качества при более высоких технологических показателях, чем при заливке магния-сырца в слой магния заливочной камеры печи рафинирования.

Кроме того, использование заявляемого способа позволит упростить конструкцию печи для рафинирования, увеличить срок межремонтного периода эксплуатации и упростить ее обслуживание.

Способ рафинирования магния и его сплавов от неметаллических включений, включающий ввод рафинируемого металла с помощью заливочной трубы в печь с расплавленным флюсом, удельный вес которого больше, чем удельный вес рафинируемого металла, и пропускание металла через упомянутый слой, отличающийся тем, что рафинируемый металл вводят в верхнюю часть слоя расплавленного флюса на глубину не более 1/3 высоты слоя направленной горизонтально струей при температуре расплавленного флюса в зоне ввода в пределах 720-730°С.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технологии производства технического кремния в рудно-термических печах и его дальнейшего рафинирования для последующего производства полупроводникового и солнечного кремния.

Изобретение относится к металлургии, в частности к флюсам для электрошлаковых технологий, для сталелитейного производства и для рафинирования и модифицирования сталей.

Изобретение относится к металлургической промышленности и может быть использовано для рафинирования стали в агрегатах «ковш-печь» и вакууматорах. Шлакообразующая смесь содержит в качестве флюса отходы производства вторичного алюминия и шлаковую составляющую и дополнительно двууглекислый натрий при следующем соотношении компонентов, мас.%: двууглекислый натрий 1,0-2,0, отходы производства вторичного алюминия 10,0-30,0, шлаковая составляющая остальное.

Изобретение относится к специальной металлургии и может быть использовано при электрошлаковом переплаве отработанных изделий из различных металлов и сплавов в слитки.

Изобретение относится к технологии производства технического кремния в рудно-термических печах и его дальнейшего рафинирования. Способ рафинирования технического кремния осуществляют методом направленной кристаллизации, при этом расплав кремния охлаждают до 1420°С, погружают в него на 3-30 с металлические кристаллизаторы с начальной температурой примерно 150-200°С, выделяют на их поверхностях примеси металлов в виде интерметаллических соединений и твердых растворов с кремнием, после чего кристаллизаторы вместе с примесями удаляют из расплава и перемещают в перегретый флюс для стекания с них кремния, обогащенного примесями.

Изобретение относится к области металлургии цветных металлов и может быть использовано для производства лигатуры алюминий-скандий-иттрий, применяемой для модифицирования алюминиевых сплавов.
Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при получении из вторичного алюминиевого сырья глиноземсодержащих гранул для рафинирования и формирования шлакообразующего материала при выплавке стали, а также при производстве упомянутых гранул.
Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при электрошлаковой выплавке сплошных и полых слитков из конструкционных борсодержащих сталей. Флюс содержит, мас.%: оксид алюминия 7-10, оксид магния 3-8, фторид кальция 48-57, фторид магния 28-35.

Изобретение относится к литейному производству, в частности к карбонатным смесям, используемым при рафинировании и модифицировании алюминиевых сплавов. Карбонатная смесь содержит, мас.%: 50-95 карбоната кальция и 5-50 карбоната стронция, при этом смесь состоит из частиц фракции 40-60 мкм.

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для порционного рафинирования алюминиевых сплавов. В качестве флюса используют отход производства - шлам соляных закалочных ванн.

Изобретение относится к способу переработки марганецсодержащего сырья. В качестве исходного сырья используют ванадий-, магний-, марганецсодержащие кеки содового выщелачивания металлургических шлаков или марганцевых карбонатных руд.

Изобретение относится к способу получения высокочистого магния путем дистилляции при уменьшенном давлении, а также устройству для осуществления способа. Согласно способу исходный материал в форме магнийсодержащего расплава металла находится в контакте с верхней зоной сосуда конденсации в верхней зоне реторты.

Изобретение относится к получению гранул магниевых сплавов. Способ включает распыление жидкого расплава магниевого сплава в защитной газовой среде с помощью вращающегося стакана-распылителя.
Изобретение относится к металлургии цветных металлов, а именно к получению металлического магния восстановлением химического соединения магния ферросилицием. Восстановлению подвергают дихлорид магния, находящийся в смеси с расплавленными хлоридами щелочных и щелочеземельных металлов в реакторе, заполненном инертным газом, при температуре 670-720°C, суммарном давлении газовой фазы 1 ат, парциальном давлении хлоридов кремния в газовой смеси 0,01-0,001 ат и массовом соотношении исходных дихлорида магния и кремния 6,78:1,00.

Изобретения (варианты) относятся к переработке высокомагнезиальных сидеритовых руд. Способы включают дробление и грохочение исходной руды, магнетизирующий обжиг в условиях без поступления атмосферного кислорода для разложения карбонатов железа и магния, сухую магнитную сепарацию, доизмельчение извлеченной магнитной фракции и выщелачивание из нее оксида магния раствором угольной кислоты.
Изобретение относится к горно-перерабатывающей промышленности и может быть использовано при утилизации отходов добычи и обогащения магнезитовых руд. Способ переработки магнезитодоломитового сырья включает измельчение сырья, классификацию и последующее выщелачивание магния кислотой.
Изобретение относится к цветной металлургии. .
Изобретение относится к области металлургии цветных металлов, в частности к способу силикотермического производства магния. .
Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к способам получения флюсов для плавки и литья магния или его сплавов. .

Изобретение относится к печи для непрерывного рафинирования магния с солевым обогревом. .

Изобретение относится к цветной металлургии, а именно к способам очистки технического кремния. Способ включает обработку расплава в присутствии флюса, состоящего из бикарбоната натрия и известняка в соотношении 1:1, при температуре кремния выше 1600°С окислительными газами, при этом 45-60% флюса загружают в ковш, затем проводят выпуск кремния в ковш, остальной флюс загружают по мере заполнения ковша через равные промежутки времени. Количество флюса, загружаемого в ковш, составляет 6-11% от массы кремния в ковше. Изобретение позволяет повысить качество технического кремния за счет снижения содержания фосфора до содержания менее 0,002%. 1 табл., 3 пр.
Наверх