Способ рафинирования алюминия и его сплавов

металлических прутков (например, чугунные). на поверхность которых нанесен слой более тугоплавкого материала (например нитрида или карбида титана). Данный способ выбирают за прототип К недостаткам данного способа следует отнести трудоемкостьего изготовления, жесткость фильтрующего элемента, невозможность повторного йспользования закристаллизованного в сетке металла в качестве возврата при последующих переплавах, возможность насыщения расплава 10 материалом сетки; низкая эффективность рафинирования.Целью изобретения является повышение степени рафинирования алюминия и его сплавов и утилизация отходов, образующихсяпосле проведения операции рафинирования. Поставлеинэя" цельдостйгаетсятем, что 20 рафинирбвание осуществляют путем обьем- ной фильтрации через алюмйниевую прово- м лаку или длинномерную алюминиевую стружку, зэформованную в вйде комка; на 25 поверхность которой йанОСйтся оксидное ним из известйых способов оксйдирования, например метадом микродугового оксидирования (МДО).Повышение степени рафинирования расплава достигается не только зэ счет механического удержания крупных неметаллических и интерметаллических включений на оксидированной поверхности алюминиевой проволоки. Величийа активной поверхности при одном и том же обьеме фильтра 40 определяется диаметром алюминиевой проволоки. из которой формируется фильтр, Вследствие малой жесткости фильтрующий элемнт"по предлагаемому Способу мбжет устанавливаться без трудоемкой п 6 дгонки 45 габарйтныхразмеров вуже имеющиеся полости литейных форм, например лйтникО- вые чаши, коллекторы; местЭдляустановки иных фильтрующих элементов и т;и. Рафинирование алюминия и его сплавбв сприме-50 нением предлагаемого способа не приводит к изменению химического состава даже в случае растворения фильтра потоком расплава. Кроме того. обработанный фильтрующий элемент с остатками закристаллизован нога металла может быть Использован для последующего переплава как возврат. В этом случае фильтр (элюминиевая проволока) с остатками металла растворяется в жидком металле, не вызывая существенного йокрытие, состоящеев" основномиз оксидов алюминйяи обладающее высокойстой- костью в основноМ из оксидов алЮминия и обладаФщее высокой стойкОстью в"алюми- . ниевых расплава, Покрытие нэносйтся од изменения его химического состава, а продукты фильтрации и разрушенное покрытие шлакуются и в последствии удаляются с зеркала расплава.Способ осуществляют следующим образом.В тигель с отверстиями в днище или литниковую чашу литейной формы помещают фильтрующий элемент в виде алюминиевой проволоки с оксидным покрытием, заформованной в виде комка по размерам тигля или чаши, Покрытие на проволоку наносится предварительно или после изготовления фильтрующего элемента одним из известных методов оксидировэния и состоит в основном из оксидов алюминия. Толщина покрытия определяется его механической прочностью при воздействии жидкого металла и должна составлять не . менее 0,05 мм. Габаритные размеры формирующего элемента обуславливаются и местам его установки (литниковая чаша, коллектор и т.п,) и объемом разливаемого металла, а. его ячейки-технологическими параметрами литья, Так как основой фильтра остаетсяпластичный материал - алюминйй, то изменение его габаритных размеров и размеров ячеек не вызывает трудностей и может быть осуществлено вручную. Расплавлейный металл проливается через фильтр при 710-740 С, В случае использования предлагаемого фильтрующего материала в элементах литниковых систем литейных форм, например в литниковой чаше, необходимо прогреть его до 250 - 400 С.Для Опробования предлагаемого способа в лабораторных условиях были подготовлены фильтрующие элементы (обьемом около 40 смз) из алюминиевой проволоки диаметром 0,8 мм, оксидное покрытие наносилось на установке НМ, толщина покрытия составляла 0,12-0,2 мм, Качество рафинирования расплава оценивалось по уровню физико-механических и технологических свойств технически чистого алюминиямарки А 7 и сплава АК 7, приготавливаемого из лома и отходов производства, Для сравнения указанные сплавы фильтровались через фильтр-сетку с размером ячеек 1,2 х 1,2 мм, изготовленную из стальйых прутков диаметром 3 мм, на поверхйость которых нанесен слой нитрида титана.Плавка сплавов проводилась в графитовом тигле в печи сопротйвления, механические свойства и электросопротивление как критерий оценки степени чистоты расплава оцейивались на литых стандартных образцах с диаметром рабочей части 12 мм, жидкотекучесть - на 0-образной пробе Нехензи-Самарина с калиброванным питате- подтверждается снижением электросопралем, тиеелния и ростом плотности.Фильтрующие элементы, прогретые до Полученные результаты позволяют ре-300 С, устанавливались в литниковую комендовать предлагаемый способ для прочашу металлической формы. Температура 5 мышленного использования.После такой формы поддерживаласьв интервале 250- фильтрации алюминевые сплавы, получен- ЗОО С, температура заливки для алюминия ные из лома и отходов (вторичные сплавы), А 7 составляла 750-770 С, сплава АК 7-710 - по сзоим показателяают первич С, Для каждого варианта фильтрации ным литейным алюминиевым сплавам. Исбыло залито не менее 5 проб, В таблице 10 пользование вторичных алюминиевых представлены средние значения получен- сплавов взамен первичных с учетом разниных результатов по оценкестепени рафини- цы в их стоимости обеспечивает значительрования алюминиевых расплавов при ное снижение себестоимости литья, Кроме использовании известного и предлагаемого того; снижение удельного электросопротивспособов фильтрации, . 15 ления алюминия и его сплавов при испольОпыты показали(таблица). что сплавы, зовании и редлагаемого способа профильтрованные через алюминиевую фильтрации позволяет уменьшить сечение проволоку с аксидным покрытием, облада- кабелей, а значит. и стоимость материалов ют более высоким уровнем свойств, что сеи- (алюминиевая катанка), идущих на их изгодетельствует о более эффективном 20 товление.рафинированиирасплаеа, . Формула изобретенияРафинирующая способность алюмини, Способ рафинирования алюминия и евой проволоки с оксидным покрытием его сплавое, включающий расплавление и обусловлена не только механическим отде- . фильтрацию через огнеупорный материал, лением крупных металлических и интерме о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью таллических включений, но иповышениястепени рафинирования и возэдсорбционной способностью оксидногоможностй утилизации отходов, в качестве покрытия. Последнеепозеоляетотфильтро-: огнеупорного материала используют алювать более мелкие включения оксидов алю- миниевую проволоку с оксидным покрытиминия и интерметаллических фаз, которые 30 ем, заформованную в фильтрующий находятся в расплаве в комплексе с раство- . элемент,ренным водородом. поэтому при использо- ,: . 2. Способ по и. 1. о т л и ч а ю щ и й с я вании предлагаемого фильтра достигается " тем, чтоиспользуют покрытие из оксидов одновременная дегазация расплава, что ". "айбминия или на их основе,