Средство для рафинирования алюминия и его сплавов

(19) 2 В 21 0 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ФРеталнациоеф,ан (СЯ) ГОСХДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРпо ДелАм изОБРЕтений и ОткРытий(71) Общество химического илургического производства,нальное,предприятие (,СБ)(72) Беранек Иван, Кырап ЕзУглирж Иирослав и Злесак Ив(54) СРЕДСТВО ДЛЯ РАФИНИРОВАНИЯ АЛЮМИНИЯ И ЕГО СПЛАВОВ(57) Изобретение решает проблемуочистки алюминия и его сплавов отнежелательных примесей, присутствиекоторых ухудшает конечные механичекие свойства металла. Согласно изоретению средство для рафинированияалюминия и его сплавов состоит изгексахлорбензола и смеси неорганических солей. Гексахлорбензол в условиях, существующих в расплавленномметалле, разлагается с выделениемэлементарного хлора. Хлор очищаетрасплавленнуюмассу как механическимспособом (флотация), так и химическим, так как соединяется с некоторыми нежелательными элементами в соединения, которые переходят в шлак.Неорганические соли снижают межфазное напряжение между металлом и шла.ком, повышают растворимость нежелательных примесей в шлаке. Восстановленные некоторые компоненты действуют как центры кристаллизации прилитье алюминия и его сплавов, чтообеспечивает возникновение тонкойкристаллической структуры, а этими улучшение механических свойств.Изобретенное средство может содержать дополнительно добавки фторидов щелочных и щелочно-земельных металлов или комплексных фторидов редких металлов. 1 з.п. ф-лы.Изобретение относится к средствам для рафинирования алюминия и его сплавов.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигае мому результату является средство для рафинирования алюминия и его сплавов, содержащее, мас.7: ИаС 1 40-55, КС 1 40-50, одно или несколько соединений, таких как 1.1 С 1, ВаС 1,10 МЕС 1 и СаС 1 и другие (ЗаявкаФранции 9 2393071, кл. С 22 В 21/ОЬ, опублик. 02,02,79) 3-15.Однако известное средство характеризуется невысоким качеством получаемого продукта,Целью изобретения является повы-,шение качества продукта.Поставленная цель достигается 20тем, что средство содержит смесьгексахлорбензола и хлоридов щелочных металлов в соотношении 1:(0,05-3), предпочтительнее хлорид калияили хлорид калия и натрия в соотношении 1:1,Кроме приведенных соединенийсредство может содержать до 20 вес.7.соединений из группы, состоящей изфторидов калия, натрия, кальция, гек 30сафторалюминиевокислого калия илинатрия и их смеси,.Дополнительной составной частьюможет быть до 40 вес.7. добавок изгруппы, состоящей из натриевых иликалиевых комплексных фторидов титана, бора, циркония, металлического титана, сплава алюминия и титанаи/или бора, сплава алюминия и циркония и их смесей. Эти вещества улуч- ,10шают прочность и ковкость. Титани цирконий положительно влияют навыделение газов, особенно водорода,из расплавленного алюминия и егосплавов, 45По изобретению используют технический гексахлорбензол, получающийся при ряде процессов хлорирования,где в качестве примесей могут присутствовать некоторые полихлорированные углеводороды, как, например,гексахлорэтан, гексахлорбутадиен,гексахлорциклопентадиен, нентахлорбензол, октахлорстирол и т.п.Преимущества предлагаемого твердого рафинирующего средства заключаются прежде всего в том, что онопри нормальной температуре является стабильным, а разложение гексахлорбензола в расплавленном алюминии и его сплавах проходит по сравнению с гексахлорэтаном менее бурно, В результате этого происходит выделение хлора и хлористого алюминия в форме маленьких пузырьков, а рафинирование протекает совершеннее и с высшей эффективностью, что касается использования выделенного хлора. Осо бенно хороших результатов достигают при отстранении растворенного и главным образом химически присоединенного водорода. Это преимущество проявляется в производстве листов и фольги. В случае неполного отстранения газов остаются в отливке микроскопические пузырьки газа, которые при прокатке вызывают разрыв материала и перфорацию производимой фоль,ги. Совершенно очищенный от газов алюминий и его сплавы приобретают лучшие механические свойства, как, например, прочность, ковкость и антикоррозийную стойкость. Предлагаемое средство можно применять в твердой форме в небольших количествах, лучше всего упакованных в алюминиевой фольге, или, в случае полного решения вопросов оборудования, и в форме дозировки сыпучей смеси.П р и м е р 1. 50 вес. ч. гексахлорбензола было смешано с 25 вес.ч. хлорида калия и 25 вес.ч. хлорида натрия. Возникшая гомогенная смесь была спрессована на изостатическом прессе давлением 150 МРа в брикеты весом 4 кг. В этой форме средство было применено для рафинирования сплава алюминия и 27 магния. Рафинировао ние было проведено при 730 С с помощью корзин, в которых погрузили брикеты на дно печи, содержащей расплавленную массу. Рафинирующее средство было применено в количестве 0,47. По окончании процесса рафинирования содержание водорода уменьшилось насм кг сплава, Был получен материал с составом, %; медь 0,02; марганец 0,10, кремний 0,23; железо 0,33; титан 0,01 магний 1,99; алюминий 97,32, Прочность на растяжение повысилась на 107, ковкость на 157 по сравнению с материалом, который бып рафинирован средством на базе гексахлорэтана. Сплав имел повышенную антикоррозийную стойкость,П р и м е р 2, 90 вес. ч, технического гексахлорбензола, содержаще 1286637го, %: гексахлорбензол 85, гексахлорэтан 10, гексахлорбутадиен 3, пентахлорбензол 1, гексахлорциклопентадиен 0,5, октахлорстирол 0,5 было смешано с 8 весч, хлорида калия и 52 вес, ч. хлорида натрия. Смесь быласпрессована давлением 80 МРа в брикети весом 3 кг. Рафинирование расплавленной массы неочищенного алюминия была проведена, как в примере 1с такой только разницей, что былоприменено 0,37 средства, а темпераотура рафинирования была 740 С. Послерафинирования был алюминий отлит вслитки, а отливки прокаткой были переработаны в фольгу толщиной 0,10 мм.Пористость фольги уменьшилась на 203по сравнению с материалом, которыйбып рафинирован аналогичным средством, содержащим гексахлорэтан.20П р и м е р 3, 60 вес. ч. технического гексахлорбензола с составом,приведенным в примере 2, было смешано с вес,ч,: хлорид натрия 15, хлорид калия 15, гексафторалюминиевыйнатрий 20, а возникшая смесь быласпрессована давлением 60 МРа в брикеты весом 3 кг. Брикеты были применены для рафинирования расплавленного неочищенного алюминия в количестве 0,457 от веса загрузки,Температура рафинирования была в инотервале 740-750 С. Брикеты были погружены в расплавленный алюминий спомощью корзин. на дно печи. Медленным разложением рафинирующего средства было достигнуто полное удаление газов из сплава (содержание водорода уменьшилось с 3 на 1 см кгалюминия) и отстранение большей части металлических и неметаллическихнечистот. Литьем был получен качественный материал с тонкозернистойкристаллической структурой, содержащий, кроме алюминия, 0,123 кремния, 0,183 железа и 0,0237 титана,который был более стойкий по отношению к коррозии и обладал повышен ной прочностью на растяжение 188,5 МРа.50П р и м е р 4, 20 вес, ч. гексахлорбензола, содержащего 1 Х пентахлорбензола, было смешано с вес.ч.:хлорид калия 50 гексафтортитанаткалия 15, порошкообразный металлический титан 5; тетрафтороборныйкалий 10. Возникшая гомогенная смесьбыла спрессована давлением 40 МРа вбрикеты весом 3 кг. Средство указанного состава было применено для рафинирования расплавленного алюминия в количестве 0,257. Температура была в пределах 740-750 С, После проведеония рафинирования уменьшилось содеру жанне водорода на 0,8 см кг алюминия, кремния на 0,087., железа на 0,167 Содержание титана составляло 0,037., а бора О,ООЗХ. Расплавленная смесь алюминия была переработана на непрерывном оборудовании на полосы, а прокаткой на фольгу толщиной 0,006 мм. Средняя степень пористости составляла 500 дырок на м 2, что на 103 меньше, чем при применении подобного средства на базе гексахлорэтана.П р и м е р 5. 70 вес.ч. гексахлорбензола было смешано с весч.; хлорид калия 10, гексафторотитанат калия 10; гексафтороалюминиевый натрий 5, фтористый кальций 5. Полученная смесь была спрессована на изостатическом прессе давлением 50 ИРа в брикеты весом 1 кг, Брикеты были при" ,менены для рафинирования сплава алюминия с магнием. Температура рафинирования держалась в интервале 725 о735 С. Была применено О,ЗХ средства на вес загрузки. Содержание водорода уменьшилось с первоначального количества 6 на 1,2 см кг сплава, Сплав составом, Х: медь 0,01, магний 4,90, марганец 0,10; кремний 0,27 железо 0,32; титан 0,02, алюминий 94,38 бып отлИт в форме слитков и переработан прокаткой в ленты толщиной 7 мм. Поверхность прокатных лент была чистая, без пузырьков, края лент были гладкие, без трещин. Прочность на растяжение составляла 284 МРа.Формула изобретения1Средство для рафинирования алюминия и его сплавов, содержащее смесь твердых хлоридов щелочных металлов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что . оно дополнительно содержит твердый гексахлорбензол при его отношении к хлоридам щелочных металлов, равном 1:(0,05-3,00), при следукнцем соотношении ингредиентов, мас.Х:Гексахлорбензол 25-96Хлориды щелочныхметаллов 4-752. Средство по п. 1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что в качестве хлоридов щелочных металлов оно содержит хлорид калия или хлориды калия и натрия при их соотношении 1:1.