Способ получения лигатуры для легирования алюминиевых сплавов марганцем

СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) (1 О05 С 22 В 9/10 НИ ОПИС ДЕТЕЛ ЬСТВ ОРСКОМ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР Е ИЗОБРЕ(71) Братский алюминиевый завод(56) Емелевский Я. Литье цветных металлов,М.: Высшая школа, 1977, с. 205-206.Леви Л,И. и Мариенбах Л.М. Основытеории металлургических процессов и технология плавки литейных сплавов, М.; Машиностроение. 1970, с, 451,Напалков В.И. и др, Лигатуры для производства алюминиевых и магниевых сплавов. М.: Металлургия, 1983. с. 71 - 72. Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности к технологии получения лигатур на основе алюминия для легирования алюминиевых сплавов, например, марганцем.Целью изобретения является уменьшение потерь марганца за счет повышения его усвоения, улучшение качества лигатуры за счет повышения степени очистки расплава от примесей, сокращение времени приготовления лигатуры и потерь алюминия.Введение марганца или его соединения и рафинирующего флюса совместно с измельченным алюминием ипи его сплавом в брикетированном виде при заданном соотношении компонентов обеспечивает постепенное перемещение вводимого сырья по высоте ванны расглава в печи. в результате чего создается высокий градиент концентрации марганца в приграничном слое рас(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЛИГАТУРЫ ДЛЯ ЛЕГИРОВАНИЯ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ МАРГАНЦЕМ(57) Изобретение может быть использовано в металлургии, в частности при получении лигатур на основе алюминия для легирования алюминиевых сплавов, например, марганцем, Сущность: марганец или его соединения и рафинирующий флюс вводят в расплав совместно с измельченным алюминием или его сплавом в брикетированном аиде при следующем соотношении компонентов, мас.0/: марганец или его соединения (в расчете на марганец) 55 - 60; флюс рафинирующий 5-9; измельченный алюминий или его сплав 30-36. 1 табл. плава, омывающего брикет, при одновременном увеличении времени контакта марганца или его соединения с расплавом. В результате этого достигается наибольшая скорость растворения в расплаве марганца, что ведет к повышению усвоения последнего. Из алюминия е измельченном виде создается каркас, в котором при прессовании размещают марганец или его соединение и флюс равномерно по всему объему. Флюс при расплавлении (имеет меньшую температуру плавления, чем алюминий или его сплав) вытесняется более плотным алюминиевым расплавом. за счет чего создается дополнительная циркуляция алюминиевого расплава и увеличивается площадь контакта расплава с марганцем или его соединением, в результате чего дополнительно повышается скорость растворения марганца. За счет перемещения брикета вглубь ванны распла ва с заданной скоростью увеличивается время контакта флюса с расплавом, имеющим наибольшую концентрацию примесей, что обеспечивает пооцшение эффективности рафинирования расплава. Постепенный 5 расход флюса, обусловленный размещением его по всему обьему брикета, усиливает этот эффект, т,к. обеспечивается равномерная проработка флюсом расплава во всем объеме ванны печи, Повышение скорости 10 растворения марганца позволяет сократить время приготовления лигатуры, в результате чего уменьшаются потери алюминия и марганца от окисления расплава (последнего - дополнительно), 15Реализация способа осуществляется при приготовлении алюминиево-марганцевой лигатуры в индукционной печи ИАТЫ 2 (емк, 6 т), Расчет ведут на получение 5000 кг лигатуры с 100 ъ-м содержанием марганца, 20 Для получения лигатуры лсг ользуют марганец металлический марки Мр 2 по ГОСТ 6008 - 82 и силикомарганец мари СМн 10 по ГОСТ 4756-77, подвергаемые дроблению. Флюс готовят путем смешивания иэмель ченного карналлита (43-67 мас,% МдО и 33 - 57 мас.% КС 1) и пооошкообразного МпС 12 по ГОСТ 612 - 75 с получением смеси при Соооеи ое, мас,":г,арналлит 83 30 Хлорид марганца 17 В качестве измель ценного алюминия или его сплава используют стружку г 1 осле резки на пиле "Вагнер" слитков из алюминия или сплава АМг 2. Брикетирование ком понентов производят .а гидравлическом поессе с позированием стркки, дробленого марганца или силикомарганца и вышеуказанного флюса, Получают брикеты с заданным содержанием компонентов раз мерами 300 х 300 х(180-220) мм, .Фактическое содержание марганца в лигатур" получают с учетом потерь и пере- хора его в расплав с хлоридом марганца. Марганец или силикомарганец(в пересчете 45 на марганец) загружают в количестве 500 кг.П р и м е р 1, В печь заливают 4175 кг алюминия-сырца (по расчету), Загружают брикеты, изготовленные прессованием алюминиевой стружки, марганца и флюса, 50 Прессуют брикеты при давлении 20 МПа.Состав брикета, кг: алюминиевая стружка - 18; марганец - 27 5 и флюс -4,5 или в мас, ,;Марганец 55 Флюс 9 55 Алюминий измельченный (стружка) 36 Всего брикетов: 500:27,5=-18 шт.Всего загружают, кг:марганец 500 флюс 81 алюминиевая стружка 325Получают лигатуру с содержанием марганца 9,87 мас,б (потери - 0,25" приход схлоридом марганца 0,12 ),В примерах 2 и 3 лигатуру получаютаналогично примеру 1 при следующих параметрах.П р и м е р 2. Состав брикета, кг: алюминиевая стружка - ",8. марганец -32,8 и флюс -3,8 или в мас4:Марганец 60Флюс 7Алюминий измельченный (стружка 33Всего брикетов: 500;32,8=15 шт,Всего загружают, кг:марганец 500флюс 57алюминиевая стружка 270алюминий-сырец 4230Получают лигатуру с содержанием марганца 9,89 мас,00 (потери - 0,20%. приход -О ОооУ)П р и м е р 3. Состав брикета, кг: алюминиевая стружка - 18: марганец - 39,0 и флюс -3,0 или в мас6,:гМарганец 6 ГФлюс 5Всего брикетов, 500:39:-13 е .Всего загружают, кг:мар"нецфлюс 39ал 1 оминиевая стружкаалюминий"сырец 4265Получают лигатуру с содержанием марганца 9,76 мас.% (потери - 0,30 приход -0,06 Щ,В примерах 4 - 7 лигатурl получают аналогично примерам 1 - 3 за пределами заявленных ингервалов,В примерах 8-14 лигатуру получаютаналогично примерам 1-7 с использованием измельченного сплава алюминия -стружки иэ сплава АМг 2 и марганецсодержащего соединения - силикомарганца,Получают лигатуру по известному способу.Результаты испытаний приведены втаблице,Из табличных данных видно, что использование заявляемого способа получения лигатуры для легирования алюминиевых сплавов(примеры 1 - 3 и 8 - 10) позволяет за счет повышения усвоения марганцауменьшить его потери в 2 раза. Повышениескорости растворения марганца позволяетсократить время приготовления лигатуры на18, что ведет к сокращению потерь алюминия от окисления расплава в 1,2 раза. Засчет эффективной проработки расплава пс1772194 30-36 Состав брикета, мас.Ъ Покаатель Пример Марганецсодержащий компонент флвсП Оотериь СодержаниенатУсвоеяаиельиеннрй Содержаниеводорода,сна/, яввест ный ассы рас лла и т т ттт 0 Составитель Л.МагаюмоваРедактор Б.Федотов Техред М,Моргентал Корректор Н.Кешеля Заказ 3816 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 водственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 П всей его толщине достигается уменьшение количества примесей в лигатуре (содержание натрия уменьшается в 1,4 раза, водорода - в 1,5 раза), что обеспечивает улучшение качества лигатуры,Уменьшение содержания измельченного алюминия или его сплава менее 30 мас,оД и увеличение более 36 мас,% ведет к снижению усвоения марганца в первом случае изэа высокой скорости движения брикета. во втором - от нахождения брикета на поверх-. ности расплава. Уменьшение содержания флюса менее 5 мас,с 4 не обеспечивает снижения содержания натрия, а увеличение более 9 мас.оь ведет к пеоерасходу флюса беэ дополнительного эффекта по усвоению марганца и рафинированию расплава.Способ может быть использован также при переплаве измельченных отходов производства алюминлевой стружки и опиловки) с получением дополнительного эффекта от сокращения угара отходов за счет более высокой плотности брикетов, содержащих марганец или его соединение. Формула изобретения Способ получения лигатуры для легирования алюминиевых сплавов марганцем, включающий измельчение и введение в рас плавленный алюминий марганца или его соединения и рафинирование расплава флюсом, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения потерь марганца эа счет повышения его усвоения, улучшения качест ва лигатуры за счет повышения степени очистки расплава от примесей. сокращения. времени приготовления лигатуры и потерьалюминия, марганец или его соединение и рафинирующий флюс вводят в расплав со вместно с измельченным алюминием илиего сплавом в брикетированном виде при следующем соотношении компонентов, мас.%:марганец или его сое 20 динение (в расчете намарганец) 55-65; рафинирующий флюс 5 - 9: измельченный алюминийили его сплав