Флюс для рафинирования меди и медных сплавов

 

ЬП ИСАНИЕ

ИЗЬБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советск нк

Социалистические

Республик (iii724588

I

1 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 22. 1 1,77 (2! ) 2542 1 63/22-02 с присоединением заявки J% (23) Приоритет (51) М. Кл.

С 22 В 15/14

С 22 С 1/06

С 22 В 9/10

3Ъеударетееннмй квинтет

СССР но делам нзееретеннй н етнрмтнй (53) УДК 621.791. .04:669.046. . 52:669.343. .4 I 1 (088.8) Опубликовано 30.03.80. Бюллетень .% 12

Дата опубликования описания 31,03.80 i (72) А вторы изобретения

В. M. Чурсин, Б. А. Пичугин, В, И. Рыжов, Л. И. Гофеншефер н Н. А. Степанов (71) Заявитель

Московский вечерний металлургический институт (54) ФЛЮС ДЛЯ РАФИНИРОВАНИЯ МЕДИ

И МЕДНЫХ СПЛАВОВ

I г

Изобретение относится к рафинирова нию металлов и сплавов, в частности меди и ее сплавов, при помощи особых средств, например флюсов.

Известно применение для раскисления меди древесного угля, который наносят

3 слоем на расплав обрабатываемого металла fl) .

Недостаток этого метода раскисления — необходимость специальной обработки древесного угля в атмосфере кзота и большой ere расход.

Известю также применение лития в . качестве раскислителя меди Щ .

Однако для возможности введении лития в расплав используют герметичес ки закупоренные медные сосуды "картузы", что удорожает технологию.

- Наиболее близким ло своей технологической сущности и достигаемому результату является фщос (2), содержа ший буру и литиИ при следующем соо1 иош ниц компонентов, вес. 4:

2 Бура 95-99,5

Литий Остальное

Рафинирование сплавов на осюве меди при применении известного флюса обеспечивается за счет удаления из рас плава кислорода, при этом повышаются эксплуатационные свойства металла, в чаоности электропроводность повышается до

94,5% от электропроводности стандар1 юй бескислородной меди.

Недостаток известного флюса заклю - . чается в том, что его рафинирующая способюсть проявляется только при небольшом (0,01-0,05%) содержании кис лорода в обрабатываемом . металле., При более высоких содержаниях кислорода (свыше 0,1%), рафинирующее действие флюса малоэффективно, происходят значительные потери легирующих элементов за счет угара и окисления.

Приготовление известного бор нолитт евого флюса связано со значительными трудностями, вызываемыми быстрым окислением и угаром лития. При приготов88

Источником лития служит углекислый литий.

Ф

Для рафинирования меди готовят несколько смесей флюса, содержащих каждая, вес. %: лития - 3 и отличающихся друг от друга содержанием углерода, paBHbIM В каждой смеси последователь но О, 10, 20, 30, 40, 50, а также содержанием буры, составляющим дополнительную до 100% часть в каждой смеси. В каждой иэ подготовленных смесей проводится рафинирование жидкой меди, содержащей одинаковое (исходное) количество кислорода (0,2%) .

Рафинирование проводят следующим образом.

На поверхность жидкого металла при

1150-1200©С дается флюс в количестве 1,5-2% от веса расплава. После его расплавления проводят интенсивное перемешивание флюса с жидким металлом, затем металл выдерживают под слоем флюса в течение 5-7 мин и определяют количество кислорода после рафинирования и отбирают образцы для изучения свойств металла (электропроводности).

Полученные результаты представлены в табл. 1.

7245

20-40

2,5-6

Остальное до 100%

Т аб лица 1

0,2

0,21

10

0,2

0,09

89,8

0,2

0,008

0,005

95,1

0,2

95,5

0,2

40 50

0,007

95,2

93,2

0,2

0,01!

Результаты, приведенные в таблице

1 показывают, что заявленный флюс

М в отличие от прототипа обладает хорошей рафинирующей способностью и при высоких исходных содержаниях кислорода в металле. Кроме того глубина рафинирования разработанным флюсом более высокая, о чем говорят более низкие значения. содержания кислорода после рафинирования. Это привоинт к новьнценмо свойств меI талла, обработянного заявленным флюсом. ленни флюса значительная часть лития сгорает, что не позволяет получать флюс со стабильным стехиометрическим сос тавом. Кроме того потери лития и, как следствие, дополнительный его расход значительно повышают стоимость флюса.

Цель изобретения — создание флюса, содержащего в качестве основы борсодержащие вещества и литий, который бы обеспечивал получение высококачествен- 10 ных медных сплавов с нужным содержанием кислорода независимо от его исходного содержания, обеспечивал бы защиту металла от угара и"окисления при плавке и был бы технологичным с точки t5 зрения его приготовления.

Для достижения укаэанной цели в ,известный. флюс для рафинирования метал лов и сплавов, в состав которого входят бура и литий, согласно изобретению 20 дополнительно вводят углерод, при этом содержание всех указайных ййгредиен-. тов должно быть в следующих соотношениях, вес. %:

Углерод 25 1итий

Бура

Оптимальная добавка углерода находится в пределах 20-40%. При более низких значениях углерода (<20%) эффективность рафинирования при высоких исходных содержаниях кислорода в металле резко падает. При более высоких значениях углерода (>40%) результаты рафинирования также ухудшаются, так как. излишки .его вытесняют с поверхности жидкую состаВляющую флн с а, с блалщ щую более высокой э цццгнм нс ..« tlt.

5 72458 тью и препятсвующей вторичному окислению жидкого металла.

В табл. 2 представлены результаты рафинирования сплава Бр Х 0,4 заявленТаблица 2

0,3

0,4

Известный

Предложенный

0,34

0,4

1. Флюс для рафипирования меди и мелких сплавов, содержащий буру и литий, отличающийся тем,, что, с целью повьппения качества выплавляемого металла.и сплава за счет снижения угара и окисления элементов при плавке, он дополнительно содержит углерод при следующем соотношении . ингредиентов, вес: %:

Углерод 20-40

Литий 2,5-6

Бура Остальное

2. Флюс по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что в качестве источника лития он содержит углекислый ли3 тий.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Смирнов В. И. и др. Металлургия меди, никеля, кобальта, М., "Металлургия", 1964, с. 255-256.

2. Авторское свидетельство СССР

% 302383, кл. С 22 В 9/10, 1969.

Составитель Г. Титова

Редактор А. Мотыль Техред М, Петко Корректор М, Пожо

Тираж 694, Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 798/7

Филиал ПГ1П Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Технология приготовления флюса следующая.

Предварительно, переплавленную буру смешивают с: углекислым литием (L<>CO ) и сплавляют при 740-760 С. Колао чество углекислого лития берут исходя из расчетного содержания во флюсе чистого лития. Полученный таким обра,зом сплав солей размалывают и вводят расчетное количество углерода в виде графита, древесного угля или сажи.

Экономический эффект от применения разработанного флюса достигается за счет сокращения потерь дорогостоящих легирующих,элементов в процессе булавки и повышения качества готового металла.

Например при выплавке сплава БрХ0,4 за счет уменьшения окисления расплава и снижения угара потери хрома сокращаются на 5-10%, что позволяет получить экономический эффект 4-6 руб. на 1 т металла. Значительно повышается чистота, а следовательно, сортность изделий. При этом сам процесс приготовления флюса технологически упрощается.

8 6 ным флюсом. Результаты обработки показали, что при применении заявленного флюса потери легируюших элементов в частности хрома, сокращаются на 10%.

Формула изобретения I