Способ производства лигатуры алюминий-хром в электролизере для получения алюминия

 

орбачевсийй

Т

Г - . кало, И. Ф. Литвиненко и В. П изобретения

Всесоюзный научи — исследовательский и проектный институт алюминиевой, магниевой и электродной про1йышленности (7!) Заявитель (54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ЛИГАТУРЫ АЛЮМИНИЙ вЂ” ХРОМ

В ЭЛЕКТРОЛИЗЕРЕ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ АЛЮМИНИЯ

Изобретение относится к металлургии алюминиевых сплавов и может быть использовано при сгроизводстве лигатуры алюминий-хром.

Известны два основных способа производства лигатур: сплавлением чушкового или жидкого алюминия с легируннцими компонентами; и электролизом в процессе получения алюминия.

Известен способ приготовления алюминиевых сплавов, содержащих 45 — 90% алюминия и 10 — 55% металла, плавящегося при температуре вьппе 1000 С, например, ванадия, молибдена, хрома. На поверхность расплавленного ашоминия в ковше подается экзотермическая реакционная смесь, состоящая из окислов указанньпс металлов, алюминия и флюса, состоящего из извести и плавикового шпата.

В результате реакпни окисла легирующего металла и алюминия образуется, окись алюминия, поглощаемая шлаком, и легирующий металл, сплавляющийся с алкйщнием. Добавление, флюса и экзотермической смеси продолжается до тех пор, пока содержание окиси алюминия в пшаке не повысится до 80 — 85%. Затем шлаку дают остыть, в результате чего на по2 верхности расплава образуется корка, и производят выливку сплава иэ ковша (11.

Основным недостатком способа являются значительные безвозвратные потери алюминия (до 10%) и легирующих компонентов (до 25%).

Известен спосфб легирования Af в электролизере сплавленнем компонентов в процессе электролиза.

С целью новышейия технико-экономических показателей в э>1ект 3eð дополнительно заливают расплавленный алатминий в количестве 10 — 30% от общего объема ванны по металлу. Этим способом можно получить алюминий, легированньгй медью (до 50%), титаном (до 2%), хромом (до 5%), цирконием (до 2%), никелем (до 5%), бериллием (до 5%) и другйе двойные лигатуры (21.

Способ прост в осуществлейни, однако предусматривает постоянную загрузку дорогостоящего металлического хрома. В этом случае электролизер со сравнительне дорогим и словным оборудованием используют не по назначению, а именно как печь для сплавления катодного алюминия с металлическим хромом.

954525

Составитель В. Бадовский

Техред С. Мигунова

Корректор О. Билак

Редактор E..Ëóøíèêîjâà

Заказ 6379/27

Тираж 686

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Наиболее близким к предлагаемому является способ получения двойных, тройных и более сложных сплавов алюминия алюмотермическим путем. В известном способе двойные, тройные и более сложные сплавы получают введением в злектролизер для получения алюминия окислов одного или нескольких металлов, "например, хрома, никеля, кобальта, кремния и др. Причем, до или после восстановления окислов металлов в электролизер вводят чистые метал 1О лы, например, железо, медь и др, (31.

Основной недостаток способа — увеличение осадка на подине и повышение температуры электролита, что приводит к расстройству технологического режима электролиза. 15

Цель изобретения — повышение техникоэкономических показателей процесса получения лигатуры алюминий-хром в электролизере для производства алюминия.

Поставленная цель достигается тем, что ze в способе производства лигатуры алюминийхром в электролизере для получения алюминия, включающем введение металлического хрома в в расплав алюминия и окиси хрома в элект1 ролит, окись хрома загружают порциями в ко- >5 личестве 0,15 — 0,17% от массы электролита в каждой порции.

Технологический процесс получения лигатуры алюминий-хром с содержанием хрома 2 —,3% осуществляется следующим образом. 36

Перед началом загрузки металлического хрома (при переводе злектролизера на производство указанной лигатуры) из электролиэера выливают максимально возможное количество алюминия. Металлический хром вводится

3S непосредственно в алюминий иэ расчета получения товарной лигатуры. Окись хрома начинают вводить через сутки после введения металли-а ческого хрома порциями по 4,5 кг в смену или 0,16% окиси хрома от массы электролита, 40 которая составляет 2,8 — 2,9 т.

Количество вводимой в электролит окиси хрома выбрано на основании проведенных лабораторных исследований по изучению растворимости окиси хрома из электролита в катодный алюминий.

Состав электролита близок к промышленному (к.о. 2,7 — 29).

Обнаружено, что растворимость окиси хрома при к.о. 2,7 — 2,9 составляет 0,15 — 0,17%.

Введение окиси хрома в электролит в количестве меньше нижнего предела растворимости приводит к увеличению загрузки дорогостоящего металлического хрома, а введение окиси хрома в электролит в количестве больше верхнего предела растворимости приводит к растройству технологического режима.

Лабораторные испытания показали, что порция окиси хрома, не превышающая предельную растворимость 0,15 — 0,17%, переходит полностью из электролита в металл в течение примерно 6 ч.

Результаты испытаний показали, что применение способа позволит повысить технико-экономические показатели процесса за счет удешевления процесса получения лигатуры и сокращения расхода электроэнергии. Достигается это за счет меньшего перепада напряжения в подите, а следовательно и рабочего напряжения, а также за счет снижения температуры процесса и соответственно увеличения выхода по току производительности электролизера.

Формула изобретения

Способ производства лигатуры алюминийхром в электролизере дня получения алюминия, включающий введение металлического хрома в расплав алюминия и окиси хрома в электролит, отличающийся тем, что, с целью повышения технико-зкономических показателей процесса, окись хрома загружают порциями в количестве 0,15 — 0,17% от массы электролита в каждой порции.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США У 3150750, кл. 75-135, 1967.

2. Авторское свидетельство СССР N 569632, кл. С 22 С 1/02, 1976.

3. Авторское свидетельство СССР N 49240, кл. С 25 С 3/36, 1935.