425407

(11) 4254 О 7 Союз Советских Социалистических Республик(33) США сударственный комет ееета Министрсе ССС пе делам изрбретчийи открытий 53) УЛК 669.714,1(72) Автор изобретен и Иностранец Мелвин Эллиот Макле) Заявитель Иностранная фирма Алкан Рисерч энд Девелопмент ЛимитедИТЫ ОТ ОКИСЛЕНИЯ АЛЮМИНИЯЩЕГОСЯ В ГОРЯЧЕМ ШЛАКЕ 4) СПОСОБ СОДЕРИзобретение отпосится к области литейного производства алюминия и его сплавов.Известен способ защиты от окисления алюминия, содержащегося в горячем шлаке, который заключается в том, что горячий шлак размещают в контейнере и засыпают сго твердым флюсом.Цель изобретения - увеличить извлечение алюминия при последующей переработке шлака. Лля этого твердый флюс и горячий шлак располагают в контейнере чередующимися слоями, причем толщина каждого слоя шлака пе более 15 ск, а флюса по крайней мере 2,5 си,Твердый флюс имеет точку плавления ниже температуры горячего шлака. На дне контейнера, предварительно размещают слой твердого флюса. Вес расходуемого флюса составляет по краиней мере 20/О веса обрабатываемого горячего шлака. Твердый флюс, применяемый для обработки горячего шлака, используют при последующей переплавке шлака. Твердый флюс содержит хлорид натрия и хлорид кал,ия.По предлагаемому способу твердый флюс и горячий шлак располагают в контейнере чередующимися слоями, Таким образом, в контейнере слои шлака разделяют слоями флюса (соль либо смесь солей),В данном случае предпочтительно использовать флюс (и 1:ранлированной илп другой твердой более или менее тонко измельченной форме), который сохраняет стабильность при температруе порядка 800 С и имеет предпочтительно точку плавления ниже 700 С для обеспечения быстрого поглощения тепла горячего плака. Таким образом, точка плавления флюса ниже температуры шлака, снятого с поверхности расплавленного алюминия. Лля этого и целесообразно использовать флюсы, которыеиспользуются при последующей переплавке шлака с целью извлечения из него чистого металла. Такой флюс может представлять собой, например, смесь хлорида натрия и хлорида калия вместе с неоольшим количеством фторида (например, с плавиковым шпатом или фтористым натрием).Таким образом, после того как охлажденные шлак и флюс из контейнера попадают в плавильную печь, флюс уже составляет по крайней мере часть флюса, требуемого для осуществления операции выделения металла из шлака в процессе переплавки последнего.Предложенный способ, заключающийся в чередовании слоев шлака и флюса, эффективен, потому что тепло шлака не только повышает температуру флюса, но и переходит в скрытую теплоту плавления флюса. Предлагаемып способ позволяет предотвратить окисление и гозо реяие снятого шлака, вследствие чего содер 42540755 60 б 5 жанне в шлаке чистого металла составляет60 - 80 вес, Ъ.Толщина слоев шлака должна быть не слишком большой. Толстый слой шлака может воспламениться. Кроме того, он может окисляться что приведет к потерям металла,даж еслин цон покрыт слоем флюса, Поэтому каждыи слоишлака должен иметь толщину не более 15 си,а толщина покрывающего слоя флюса должнасоставлять 2,5 - 5 сл.Для обработки 2 - 3 кг шлака требуется;. кг флюса, т, е. количество флюса должносоставлять около 20% или даже несколькоменьше. Причем такое количество являетсянаиболее эффективным для охлажденияшлака.На дне стального контейнера 1 (см. чертеж),который может принять сотни килограммовц.лака, расположен слой 2 флюса, представляющий собой сухие частицы. Толщина слоя2,5 - 5 см. Со поверхности расплавленного металла снимают шлак и размещают его надслоем 2 в контейнере в форме слоя 3,Контейнер может быть расположен в непосредственной близости от печи, где снимаютшлак, Слой 3 и все последующие слои шлака,размещаемые в контейнере, долкны иметьтолщину не более 15 сл 1,Через 1 - 2 лин над слоем 3 размещают слой4 флюса, который разравнивается над позерхностью шлака. Слой флюса 4 также имееттолщину 2,5 - 5 сл. В такой же последовательности в контейнере располагают чередующиесяслои 5, б, 7, и 8 флюса и шлака, Таким образом, каждый слой шлака располагается междуболее тонкими слоями флюса,Флюс, например, может представлять собойхлорид или смесь хлоридов с фторидом илибез него, Точка плавления такой смеси нижетемпературы, при которой шлак располагаютв контейнере, причем указанная соляная смесьустойчива но крайней мере при температурахдо 800 С, Тепло шлака повышает температуруфлюса и вызывает частичное его оплавление.Таким образом шлак быстро охлаждается.Предлагаемый способ позволяет снизитьтемпературу шлака от температуры печи дотемпературы ниже точки плавления алюминия, т. е, до температуры ниже 500 С, в течение не более 5 мин (обычно не менее чем2 мин) с момента снятия шлака с поверхностирасплавленного металла. Такая обрабогка эффективна, поскольку предотвращает возможность воспламенения или окисления металла вшлаке после снятия шлака, в результате чегосодержание чистого металла в шлаке после застывания составляет 60 - 80 вес. %.Благодаря тому что контейнер и источникфлюса могут располагаться в непосредственной близости от плавильной печи, исключаются потери металла и затраты рабочей силы,связанные с транспортировкой шлака. Использование соляного флюса в качестве защитнойсреды удобно тем, что флюс и шлак могутбыть введены в плавильную печь. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 При необходимости шлак может подаваться в плавильную печь относительно теплым. Масса, состоящая из чередующихся слоев флюса и шлака, может храниться неограниченное время, если она защищена от действия влаги, поскольку флюс и шлак до некоторой степени гигросопичны. Необходимо, чтобы шлак и соляная смесь в случае длительного хранения были бы надежно защищены от атмосферной влаги,П р и мер 1. Флюс в форме твердых частиц содержит 45% хлорида калия, 50 О/о хлорида натрия и 5/О фторида натрия. Для обработки 270 кг шлака около 11 кг соляной смеси помещают на дно стального контейнера. Далее в контейнер вводят около 45 - 68 кг свежеснятого шлака. Сверху указанного слоя располагают 9 - 18 кг флюса. Затем, соблюдая те же пропорции, поочередно размещают слои шлака и флюса до завершения операции снятия шлака с расположенной поверхности алюминия. Таким образом, в стальном контейнере количественное отношение флюса к шлаку составляет 0,2 до 0,25.Из обработанного таким образом шлака дальнейшей переплавкой в индукционной печи можно получить 70 - 73% от веса шлака чистого металла. Очень толстый слой шлака может воспламениться и окислиться, даже если он и поирыт слоем флюса. Например, если весь снятый шлак (в количестве, например, 230 кг) разместить в контейнере только одним слоем и затем покрыть только одним слоем флюса (в количестве, например, 45 кг), шлак будет стремиться воспламениться, а если он уже воспламенился, он будет продолжать гореть.Пример 2. 20 порций шлака (по 136 - 400 кг в каждой порции), снятого с поверхности расплавленного алюминия, охлаждают путем послойного размещения порций тонкими слоями между слоями флюса. При последую.цей обработке этих порций из печи индукционного нагрева извлекают 53 - 86% ( в среднем 72%) по весу шлака чистого металла, При шести порциях шлака (весом 169 - 290 кг), расположенных в контейнерах, но одной порции, покрытой сверху только одним слоем флюса, выход металла из печи составит 31 - 65%, а в среднем 49/о по весу шлака чистого металла. Предмет изобретения1, Способ защиты от окисления алюминия, содержащегося в горячем шлаке, включающий размещение шлака в контейнере и использование твердого флюса, отличающийся тем, что, с целью увеличения извлечения ал 1 оминия при последующей обработке шлака, твердый флюс и горячий шлак располагают и контейнере чередующимися слоями, причем толщина каждого слоя шлака не более 15 см, а флюса г о крайней мере 2,5 сл.2. Способ по п, 1, отличающийся тем, что флюс имеет точку плавления ниже температуры горячего шлака.Изд.768 Тираж 651осударственного комитета Совета Министров СССР аказ 67 НИИП Подписноеам изобретении Москг кая наб д 4/5 Типография4 Союзполиграфпрома, Москва, 121019, ул. Маркса - Энгельса, 143. Способ по и. 1, отличающийся тем, что на дне контейнера предварительно размещают слой флюса.4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что вес расходуемого твердого флюса составляет по крайней мере 20 веса обрабатываемого шлака. 5, Способ по и. 1, отличающийся тем, что твердый флюс, применяемый для обработки горячего шлака, используют при последующей переплавке шлака.6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что твердый флюс содержит хлорид натрия,7. Способ по и, 1, отличающийся тем, что твердый флюс содержит хлорид калия.