Способ рафинирования сплава на основе алюминия

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистииеских

Республик

<»i718491 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (1)м. Кл.

4 (22) Заявлено 29Ь578 Р1) 2622752 /22-02 с присоединением замаки HP (23) Приоритет

Опубликовано 2802,80. Бюллетень Но 8

С 22 С 1/06

С 22 В 9/10.Государствеииый комитет

СССР по делам изобретеиий и открытий (53) УДК 669. 046 (088. 8) Дата опубликования описания 280280 (72) Авторы изобретения

И. Ф. Хабров, В.Е.Замковой- и Л. Х. Слышев

Запорожский индустриальный институт (71) Заявитель (54) СПОСОБ РАФИНИРОВАНИЯ СПЛАВА

HA ОСНОВЕ АЛЮИИНИЯ

Изобретение относится к области металлургии цветных металлов, в част- ности к способам рафинирования сплавов на основе алюминия, и может быть использовано в технологии получения литейных алюминиевых сплавов из вторичного сырья.

При выплавке алюминиевых литейных сплавов иэ вторичного сырья сплавы загрязняются примесями некоторых металлов и не могут быть использованы для получения литых изделий. Получаемяе сплавы обесцениваются и могут быть использованы только в качеатве раскислительной стали, хотя по основным компонентам эти сплавы отвечают

ГОСТУ на качественные сплавы. Основными примесями, понижающими механические и литейные свойства сплавов, являются магний и железо.

Известен способ рафинирования cwraва на основе алюминия от примесей металлов, в .частности железа и магния, включающий введение в расплав магния. Способ заключается во введейии в алюминиевый расплав магния.

При взаимодействии с железом магний образует твердый раствор, который отделяется от алюминиевого сплава фильтрацией. Избыток магния остает"ca в алюминиевом сплаве, после этого фильтрат и фильтростаток подвер- гаются электролитическому рафинированию. В первом случае отделяется магний от алюминия, во втором — магний отделяется от железа (1).

Способ требует сложного аппаратурного оформления, большого расхода

"магния, электроэнергии. Способ пригоден для рафинирования маложелезистых (до 1% Fe) сплавов. При применении, способа образуется большое количество оборотных продуктов, требующих дополнительной, переработки. Способ трудно осуществим в современных технологических условиях, требует большого расхода электроэнергии и вспомогательных материалов.

Известен способ рафинирования сплава на основе алюминия, включающий введение в расплав соединения, содержащего серу, В расплав вводят сульфид, например сульфид алюминия, при

1100 С. Способ применяется для рафио нирования алюминия от примесей кремния (2) .

Однако известный способ не обеспечивает рафинирования силуминовых сплавов от примесей железа и магния, кроме того, при использовании сульфи718491

Формула изобретения да алюминия возрастают затраты»а рафинирование, а высокая температу-ра процесса приводит к потерям металла.

Цель изобретения заключается в обеспечении рафинирования силуми- 5 новых сплавов от примесей железа и магния, увеличении выхода сплава и :снижении затрат.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве соединения, содержащего серу, используют пирит, кото-, рый вводят в расплав при температуре

750-800О C в количестве 1,0-1, 5-кратном к стехиометрическому содержанию примесей и расплав перемешивают в течение 15-30 мин.. 15

Способ рафинирования силуминовых сплавов осуществляется следующим образом.

Сырье, загрязненное примесями железа и магния, расплавляется в пе- 20 чах. От расплава: отбирается проба на содержание указанных компонентов и рассчитывается необходимое для введения в расплав количество пирита. Для глубокой. очистки пирит берут в р5 количестве 1,5-кратном от .стехиометрического содержания примесей. При содержании примесей до 2Ъ каждой коли— че<гтво пирита уменьшают до стехиометрического. После контакта пирита и сплава 15-30 мин при 750-800 С расплав заливается в раздаточный кбвш, направляемый для удаления твердых сульфидов железа и магния на фильтрацию. Фильтровальная установка состоит из тигля, разделенного вертикальной огнеупорной не доходящей до дниа ща тигля перегородкой на две части.

В одну часть тигля устанавливается фильтрующий элемент, состоящий иэ металлической камеры с перфорированным ® днищем и крышкой. В камеру загружается кусковой фильтр с размером кусков

2-6 мм и высотой 8-10 мя, состоящий из нейтрального адсорбента, к примеру шамота. 45

Жидкий расплав из раздаточного ковша заливается во вторую половину тигля. Это позволяет осуществлять фильтрацию сплава при движении его снизу вверх. Температура расплава должна 5О быть не менее 700 С. После фильтрации твердые взвеси остаются внизу тигля, а очищенный сплав переливается в приемный ковш. Отфильтрованные сульфиды удаляются из фильтровальной установки после их накопления.

Предложенный способ в лаборатор ных условиях проверяется следующим образом.

В черновой расплав весом 1000 r содержащий примеси магния и железа, 60 при 700-850 С вводится расчетное количество пирита, завернутого в алюминиевую фольгу. Для изоляции расплава от атмосферы расплавление навески проводится с применением по ф5 кровного флюса состава 50% NaCO, 50% КС1.

Сплав выдерживается в течение

15-30 мин при перемешивании его через 5-6 мин. После чего отфильтровывается через кусковый шамотный фильтр крупностью 2-6 мм и охлаждается. От затвердевшего сплава отбираются пробы на содержание магиия и железа.

Результаты проведенных опытов рафинирования силуминовых сплавов магния и железа показывают, что при стехиометрическом,отношении, равном

1,0, происходит глубокая очистка сплава от железа (до 0,032%), но еще недостаточная очистка от магния (до 0,25%) .

При дальнейшем повыаении отношения пирита и примесей очистка сплава от магния и железа возрастает до

1,5-кратного избытка. Дальнейшее увеличение количества пирита не улучшает степень очистки.

При температуре сплава 70ООС очистка сплава от примесей хотя и проходит, но недостаточно эффективно. В сплаве остается около 1,0% магния и около 0,5% железа. Рафинирование нри 880ОС практически не повышает степень очистки как от магния, так и от железа. Оптимальная температура рафинирования находится в пределах 750-800 С.

При контакте пирита со сплавом в течение 15 мин достигается удаление магния и железа до пределов, лимитируеьых ГОСТом.

Для более1 глубокой очистки от примесей время контакта должно быть увеличено до 30 мин.

Применение предлагаемого способа рафинирования силуминовых сплавов дозволяет увеличить до ЗОЪ выход более качественных силуминовых сплавов взамен ранее выпускаемых раскислителей за счет рафинирования их от примесей металлов, снизить стоимость 1 т сплава в сравнении с известным на 20-22%. Предлагаемый способ более экономичен в производственных условиях и более технологичен в осуществлении.

Способ рафинирования сплава на основе алюминия, включающий введение в расплав соединения, содержащего серу, отличающийся тем, что, с целью рафинирования силуминового сплава от примесей железа и магния, увеличения выхода сплава и снижения затрат, в качестве соединения, содержащего серу, испольэукт, пирит, который вводят в расплав при температуре 750-800 С

5 в количестве 1,0-1,5-кратном к стехиометрическому содержанию примесей и расплав перемешивают в течение 15-30 он.

Источники информации, принятые во внимание,при экспертизе

718491

Авторское свиДетельство СССР в 162323, кл. С 22 С 21/02 1964.

Р

2. Заявка Великобритании ,В 1260878, кл. С 7 О, 1972.

Составитель В. Бадовскйй

Редактор З.Ходакова Техред M.Петко Корректор И.Муска

Заказ 9994/7 Тираж 694 Подписное

ЙНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал GIIII Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4