Способ получения сплава алюминий-титан-бор в печи

союз сОВетскихСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1671721 А 19) ггс 0 Я ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ ецкий ро- ла(54) СП МИНИ (57,1 И талл ур ниеей 1 1(елью степен ГОСУДАРС 1 ВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫ 1 ИЯМПРИ ГКНТ СССР г, ЛВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛоСТВУ(71) Сибирский металлургический инсим СерГо Орджоникидзе и Новокузнапоминиееый завод(58) Напа;нов В.И. и др. Лигатуры длизводстеа алюминиевых и магниевыхвов - М.: Металлургия. 1983, с,105. ОСОБ ПОГ 1 У;ЕНИЯ СГПЛАВА АЛЮЙ ТИТАН - ЬСР Б ПЕЧИобретение относится к цветной мегии а именно к производству алюмих сплаеое, содержащих тиган и бор, изобретения является повышение и извлечения бора, Согласно изобреИзобретение относится к цветной металлургии, а именно к производству алюмини=вых сплаеое, содержащих титан и бор,Цепью изобретения является повышечие степени извлечения бора е сплав алюминий-ти;ан-бор.Изобретение заключается в том, что е способе получения сплава алюминий - тиан-бор, включающем залив.у е печь жидкого алюминия, нанесенного на его поверхность слоя покроеного флюса, содержащего хлористый калий, введение под слой флюса фторбсрата калия, губчатого титана, перемешивание и разливку, перед на. несением покроеного флюса температуру кидкого алюминия поддерживают в предепах 670 - 690 С, в состав покровного флюса тению осуществляют заливку в печь жидкого алюминия, нанесение на его поверхность слоя покровного флюса, содержащего хлористый калий, введение под слой флюса фторбората калия, губчатого титана, перемешивание и разливку, Перед нанесением покровного флюса температуру жидкого алюминия поддерживают в пределах 670 - 690 С. В состав покровного флюса дополнительно вводят криолит при соотношении масс хлорида калия и криолита (7 - 15):1. После введения фторбората калия температуру расплава повышают до 850-900 С. Частицы солевой фазы, прилегающей к поверхности расплавленного алюминия, находятся е состоянии предплавления, они пластичны, Это усиливает гаэонепроницаемость и механическую прочность солевой корки, Повышению прочности способствует процесс спекания хлорида калия и криолита при температурах процесса. 1 табл,дополнительно вводят криолит при соотношении хлорида калия и криолита (7 - 15):1, а после введения фторбората калия температуру расплава повышают до 850-900 С.Сущность способа заключается в следующем,Солевая смесь хлорида калия и криолита, взятая в соотношении масс (7 - 15):1 и нанесенная на поверхность расплавленного алюминия при 670 - 690 С, находится в твердом состоянии, так как температура плавления предлагаемой солевой композиции 750-765 С. Влага, содержащая в небольшом количестве в исходной смеси солей, испаряется, что приводит к уплотнению твердой солевой фазы, созданию механически прочной, газонепроницаемойсолевой корки, К тому же, частицы солевой фазы из слоя, прилегающего к поверхности расплавленного алюминия, находятся в состоянии предплавления, они пластичны, что позволяет им перекрывать отверстия между твердыми частицами, расположенными выше, тем самым дополнительно усиливаются газонепроницаемость и механическая прочность солевой корки. Повышению прочности и газонепроницаемости солевой корки способствует также процесс спекания хлорида калия и криолита, имеющий место при температурах, близких к температуре плавления солевой смеси, Фторборат вносится под слой твердою флюса. Вначале процесса, когда идет интенсивное усвоение бора алюминием, жидкий фторборат калия располагается между жидким алюминием и твердой солевой фазой, Наличие газонепроницаемой прочной солевой корки снижает выход в атмосферу печи летучих соединений бора, что способствует дополнительному усвоению бора жидким алюминием.Пределы интервала температуры нанесения флюса на поверхность алюминия обосновываются следующим. Нижний предел (670 С) всего на 10 С выше температуры затвердевания алюминия, Снижение нижнего предела создает угрозу проведению самого процесса получения сплава, так как возможно затвердевание алюминия после нанесения на его поверхность флюса Верхний редел (690 С) близок к температуре плавления флюса, и превышение температуры выше 690 С приводит к быстрому переходу в жидкость твердой солевой фазы после введения фторбората калия Пределы соотношения масс хлорида калия и криолита выбраны, исходя из следующих соображений. Снижение соотношения масс хлорида калия и криолита после нижнего предела приводит к сближению температур плавления солевой фазы и процесса получения сплава алюминий - титан - бор; солевая корка размягчается, теряются механическая прочность и газонепроницаемость, т,е. повышаются потери бора с газовой фазой, Увеличение соотношения масс хлорида калия и криолита выше 15;1 не влияет на механическую прочность и гаэонепроницаемость солевой корки, так как приводит к незначительному уменьшению массовой доли криолита в солевой смеси, что не влечет за собой коренных изменений в спекаемости солевой смеси и ее температуре плавления.После введения фторбората калия под слой покровного флюса необходимо повысить температуру расплава до 850-900 С. Это обусловлено необходимостью равно. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 мерного распределения образующихся интермеллических соединений по всему объему сплава, При температуре ниже 850 С интерметаллиды плохо растворяются и концентрируются в данной части сплава. Увеличение температуры выше 900 С практически не влияет на осаждение соеди. нений титана и бора,П р и м е р, Сплав готовят в индукционной печи ИАТ, В печь заливают 4000 кг жидкого алюминия. На поверхность расплава наносят смесь твердых солей хлорида калия и криолита толщиной 0,07 м, Под корпус солей при 670-690 С вводят порциями фторборат калия, Загрузка каждой порции завершается 2-минутным перемешиванием расплава, После загрузки последней порции расплав перемешивают 45 мин, повышают температуру до 850-900 С, вводят губчатый титан, перемешивают сплав 30 - 45 мин и разливают. Результаты извлечения бора в сплав при получении сплава алюминий-титан - бор представлены в таблице.Параллельно для сравнения проводят получение лигатуры по способу-прототипу, В печь э ливают алюминий, нагревают до 880 С, поверхность расплавленного алюминия покрывают слоем жидкого хлористого калия, вводят порциями фторборат калия и титановую губку при непрерывном переме. шивании расплава. После полного введения всех компонентов сплав перемешивают 45 мин и разливают.Как видно из приведенных данных, применение предлагаемого способа по сравнению с известным обеспечивает увеличение степени извлечения бора в сплав за счет образования плотного газонепроницаемоо слоя (корки) смеси хлорида калия и криолита, нанесенных на поверхность расплава; извлечение бора в сплав в предлагаемом способе на 2,5-6,2 выше, чем в способе- прототипе (см.таблицу, примеры 2-4).Кроме того, иэ таблицы видно, что при осуществлении способа с параметрами, выходящими за заявляемые граничные значения, положительный эффект не достигается.Предлагаемый способ обеспечивает более высокую экологическую чистоту процесса по сравнению с известным, так как снижается количество газообразных выбросов в процессе получения сплава алюминий- титан - бор эа счет снижения температуры, при которой в расплавленный алюминий вводятся фторборат калия, а также за счет создания на поверхности расплава плотной, спеченной газонепроницаемой корки.Применение предлагаемого способа позволит получить сплав алюминий титан1671721 бор в промышленных масштабах с высокимусвоением бора из фторбората калия,Составитель О. ГолыжниковаТехред М,Моргентал Корректор М, Кучерявая Редактор И. Дербак Заказ 2805 Тираж 384 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Формула изобретения Способ получения сплава алюминий- титан-бор в печи, включающий заливку жидкого алюминия. нанесение на его поверхность покровного флюса, содержащего хлорид калия, введение под слой флюса фторбората калия, губчатого титана, перемешивание и разливку, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения степени извлечения бора, в качестве покровного флюса используют смесь хлорида калия и криоли та, взятых в соотношении (7-15):1, переднанесением флюса температуру жидкого алюминия поддерживают равной 670- 690 С, а после введения фторбората калия температуру расплава повышают до 850- 10 900 С,