Способ рафинирования алюминия и его сплавов

Изобретение относится к металлургии алюминия, в частности к технологии рафинирования алюминия и сплавов на его основе от натрия и других щелочных металлов, от водорода, а также 5 от окисных и других неметаллических включений.Целью изобретения является повышение эффективности рафинирования и снижение расхода рафинирующей смеси. 10Укаэанная цель достигается тем, что согласно способу рафинирования алюминия и его сплавов, продувку расплава смесью производят периодически, причем продолжительность продувки 15 и перерыва составляет 1-30 с.При периодической (прерывной) подаче рафинирующей смеси во время перерывов между периодами подачи происходит выравнивание содержания 20 примесей во всем объеме расплава за счет диффузии и конвекционного перемешивания и, вследствие этого, при подаче следующей порции рафинирующей смеси ее действие становится более эф фективным, Продолжительность периодов продувки расплава и перерывов между ними зависит от исходной загрязненности расплава примесями и необходимой степени рафинирования. Чем30 больше продолжительность периодов продувки,тем длительнеедолжна бытьи продолжительность перерывовмежду ними.При уменьшении длительности периодов продувки и перерывов между ними ниже 1 с не достигается эффект от рафинирования вследствие недостаточного времени при продувке и перерывах.При увеличении продолжительности продувки и длительности перерывов более 30 с из-за значительного местного обеднения расплава примесями тормозится их удаление из отдаленных загрязненных участков расплава. Кроме того, длительность перерывов в продувке более 30 с является излишней в связи с увеличением общей длительности процесса.П р и м е р. Испытание предлагаемого способа проводили при рафинировании технического алюминия марки А 7. Исходный алюминий в количестве 6 кг помещали в графитошамотЪный тигель и плавили в электрическойф печи сопротивления. Расплав при 750 С продували через графитовую трубку смесью азота с пылевидным нефтяным коксом, Азот технический марки А(ГОСТ 9293-74) подавался иэ баллоначерез редуктор. Смешение азота спылевидным нефтяным коксом производили в установке, работающей попринципу кипящего слоя. Длительностьпериодов подачи рафинирующей смесии перерывов между ними регулировалис помощью крана, установленногоперед трубкой, подающей рафинирующую.смесь в расплав. Содержание натрияв алюминии определяли на пробах, отлитых до и после рафинирования,спектральным методом на квантометресистемы "31000 С АК 1.".Содержание водорода в расплавеопределяли методом первого пузырькапо ГОСТ 21132.0-75,Количество окисных включений контролировали визуально на микрошлифах,вырезанных из образцов, отлитых дляопределения содержания натрия пометодике ГОСТ 21073,075,Условия и результаты испытанийрафинирования алюминия предлагаемымспособом в сравнении с известнымприведены в таблице.Как видно из табличных данных,применение предлагаемого способарафинирования по сравнению с прототипом, который может быть принятза базовый объект, позволит снизитьв рафинируемом расплаве содержаниенатрияв 2 раза, водородав 2 раза и окисных включений на 207, атакже уменьшить расход рафинирующихматериалов примерно на 257 (примеры1-3).Кроме того, из табличных данныхследует, что для режимов продувки,параметры которых выходят за заявляемые граничные значения, не достигается положительный эффект (примеры 4-5),Ожидаемый экономический эффект засчет уменьшения расхода рафинирующей смеси ориентировочно на 253составит около 0,25 руб на 1 т алюминия или алюминиевого сплава.Для алюминиевого завода, выпускающего в год 50 тыс. т рафинированного алюминия, годовой экономическийэффект составит 12500 руб. Кроме того, значительный эффектможет быть получен на предприятияхпотребителях за счет использованиярафинированного алюминия с пониженнымсодержанием натрия, водорода и окисныхвключений.1178788 Содержание водорода, см /100 г Содержениенагрия Режим рафинирования До рафи- После нирова- рафининия рования Продол- Продолжитель- жительность ность ерерыов, с ост ра ни ван0 0 3Ч 6 епрерывно епрерывно 61 7 5 3 -"- 0,000 8 0 ерывн е Содержание окишлифам, послелось приблизит153, по режиму ных включении, оцениафинирования по режильно на 207., по режи6 - на 107 м е ч Составитель ВТехред М.Надь вск ирохм Корректо едактор М, Банд ираж 966 одписное каз 5611/2 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектна Пример11 Составрафинирующейсмеси периода 1 продувки, с Общаяпродолжительасодафиирущей До рафинирования Послерафинирования 0,0003 0,0003,0004 ,0003 аемое по микроам 1-3 снизиам 4, 5, 7 - на