Способ обработки алюминиевых сплавов

(5115 С 22 С 1"6 С 2 П 9/10 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ це лом,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССРй 1171552, кл. С 22 С 1/06, 1983,(54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ АЛОИИНИЕВЫХСПЛАВОВ Изобретение относится к проиэвод тву сплавов в цветной металлургии, в частности к способам рафинирования и модифицирования алюминиевых сплавов выплавляемых из лома и отходов,Известен способ модифицирования алюминиевых сплаеое солями титана, включающий продувку расплава четыреххлористым титаном со скоростью 0,01-0,01 кг/иин при 730-750 С,Известен универсальный флюс дгя однородного рафинирс ,ания и модифицирования литейных апюминиевьх сплаеое, имеющий следующий химическ й соя тае, мас.4: КС 1 40; НаС 1 35; ,Г ;(аГ 10. Флюс предварительн р;:с.плаоляют и в жидком виде в количестяе ",5- 1,5% от массы жидкого металг, я.пег в расплав и интенсивно зам. ь.. т,2(57) Изобретение относится к производству сплавов в цветной металлургии в частности к способаи рафинирования и иодифицирования алюминиевых сплавов, выплавляемых из лоиа и отходов. Цель - повышение выхода сплава путем снижения потерь металла со шлаком и гигроскопичности плава. Положительный эффект достигается за счет того, что в струю плава при сливе из хлоратора при 630-680 С, вводят смесь СаР. с ИаА 1 Г 6 в соотношении 1,6-1,8:1 в количестве 4 -4,5 Ф от массы плава хлоридов. 1 з.п.ф-лы,1 табл. Наиболее близким к предложенному по технической сущности является способ обработки алюминиевых сплавов, включающий введение пгава хлоридов титанового производства в расплав в присутствии отработанного электролита магниевого производства, в 1,5- 20 раза превышающего количество плава хлоридов. Недостатками способа являются повыщенные потери металла со шлаком.Большое содержание металла в шлакевызвано низким поверхностным натяжением системы плае хлоридоя - алюминиевый расплав, и следовать льно, хорошей смачиваемостью жидкого металла плавом, что приводит к сп тгрям со вла ком и снижает вы хог, и л н 1 а вЦепью иас 1 ретеиия является псвышение выхода сплава,По 1 авпенная цс ль достигаетсяем ч 10 пргде 1 ри 1:льно осуществляют вв. денг в прад хпоридов титэнового производства фгюорита и криопита в соотношении 1,6-1,8;1 в количествс5". от массы плава хлоридов. Причем лучшие рсэультаты голучаются при введении в плав хлоридовфлюорита и криолита при 630-680 С.оПри введении солевых Фторидныхдобавок в плав хлоридов межфазноенатяжсние алюминия на границе с жидким плавом возрастает.На практике повышение мсжфаэногонатяжения приводит к тому, цто присъгме шлака с поверхности жидкогометалла алюминий легко отделяется от 20шлака, вследствие чего посгеднийсодержит незначительное количествоалюминия. Повышается извлечение металла, упрощается переработка и регенерация шлака, 25Наиболее эффективно введениеФлюорита (СаГ) для повышения растворимости, устойцивости и однородности Флоридно-фторидной солевой системы в смеси с порошком натриевогокриолита (ЬаА 1 Г ) в соотношении 1,61,8:1. Полученную смесь вводят вплав хлоридов при 630-680 С. Такаяподача обеспечивает равномерное распределение фторидов по объему жидкого плава. Частично растворяясь в ще лоцных хлоридах, например в хлористомнатрии (КаС 1) вводимые реагенты вуказанных пределах образуют системуА 1 Са Ха //С 1 Р , близкую к эвтекти-,0ке СаР - 660 С (с избытком ИаР) 201ИаГ 651 СаР , 151 А 1 Р 501 ИаС 1,В первом приближении с увеличениемколичества аГ до стехиометрическогосоотношения Фторидную часть сис 1 емыможно преобразовать е виде 651 СаГ,35, Ха)А 11На практике даже с учетом некоторой потери фаворита в виде механической смеси с плавом хлоридов суммарная концентрация СаГ + МаА 1 Г в плаве хлоридов составила 1-,51 (мас,ь)очезидно эа счет влияния на межфаэное натяжение системы плав хлоридов - алюминий натриевого криолита,55При вьедении смеси Флюорита икриолита в количестве менее 1 отмассы плава хлоридов количество металла в шлаке после обработки псвышастся что приводит к снижению выхода сплава.С увелицением количества Фторидов выше ч,51, снижае 1 ся их рэствори -мость в хпоридном расплаве и даиьнейнего снижения содержания металла вшлаке не происходит. Кроме того,повышается температура плавления флюса, снижается его жидкотекучесть, чтоотрицательно влияет на процесс рафинирования в виду низкой растворимости СаГ в плавеизбыток его выпадает в осадок или распределяется неравномерно в слое жидкого плава хлоридов, так как имеет большую плотность .Все это приводит к потере металла сошлаком, а следовательно, к снижениювыхода сплава.Установлено, что смешивание СаГи ЗаА 1 Г с планом хлоридов в сухомвиде не дает положительного эффектаввиду резко отличающихся теплофизических свойств этих материалов. Поэтому тонко измельченный Флюорит всмеси с криолитом вводят в жидкийплав хлоридов при 630-680 С, что позволяет получить положительный эффектснизить потери металла со шлаком, а вцелом повысить вьаод сплава.Изменение соотношения СаР : йаА 1 Рв сторону снижения флюорита менее1,6:1, а также в сторону увеличенияСаР более 1,8:1 отрицательно сказывается на взаимной растворимости фторидов, а также их растворииости вплаве хлоридов, так как система далеко смещается в стороны от эвтектической точки, Снижается также межфазное натяжение плав хлоридов - алюминиевый расплав и увеличиваютсяпотери металла со шлаком, следовательно, повышается выход сплава.При теипературе плава хлоридов намомент слива из хлоратора ниже 630 Стакже ухудшается растворимость Фторидов в плаве хлоридов что приводитк возрастанию содержания металла вшлаке при обработке. Возрастание температуры плава при сливе выше 680"Сприводит также к сиещению системы всторону от эвтектицес"ого состояния,что также увеличивает потери металласо паком,Г рм е р 1. В плав хлоридов,оимеющих температуру 630 С непрерывным потоком с помощью тарельчатогопитателя подают смесь тонко молотыхпорошков флюорита и натриевого криопи.1705384 лицу.Коли не с тв осмеси СаГ" Ма А 1 ГСк массе Сгее рание Соотношение СаГтемпе саСостав плава Состав отра- ботанного Ориии. р тура плахлор ловмас. 1й 3 О в соотняппнни 1,8;1 (пп массе) .При этом расход цпдва хлоридов 3 т/ч,а расход смеси, подаваемой в струюппдвд, - 0,12 т/ч. Таким образом,-ппичество поддвд мой смеси 4,0/ отмассы плдва хпоридов, Последний имеет следующий хини е ский состав,мас.".: оксихлорид титана 13,0; хлорид алюминия 300; хлорид железа 100,5; оксихпорид ванадия 0,5; хлориднатрия 18,0; хпорид калия 35,0;окс хлорид ниобия, 3, О. Плав послеслива и смеш вания его с фторидаииподеергдют принудительному охлаждению методом безводной грануляциина дисковом грануляторе,В лабордторной электропечи расплавляют 2 кг сплава ЯК 7 с повышенным сгтдержднием магния (1,5"), перегревают расплав до 750 С. Для получения сплава с содержанием магния.в пределах установленных ГОСТом,надо удалять из расплава 1 й магния.Установлено, что для удаления 1 кг 25магния необходимо 6-7 кг смеси плава хлоридов с флюоритом и криолитфом.Так как 1 Й составляет 20 г, то дляудаления магния гютребуется 120 греагента. Масса отработанного элект- ЗОролита магниевого производства в1,5-2,0 раза. больше массы плава хлоридов и составляет 200 г.Отработанный электролит магниевого производства, измельченный предва- З 5рительно до крупности частичек 35 мм расплав подают на поверхностьжидкого металла. Затем с помощьюпогружной центрифуги вводят расчетноеколичество плдва хлоридов в смеси 40с флюооитом и криопитом. Центрифугузатем извлекают, отстдив;ют расплав 10 мин, после чего снимают шлак и разливают металл по фармующим средствам, Остальные примеры сведены в табТехнико-экономические преимущества способа по сравнению с прототипом и известными решениями заключаются в снижении потерь металла со шлаком в процессе рафинирования, а следовательно, в гювышении выхода сплава, достигаемых за счет введения в плав хлоридов при сливе его из хлоратора смеси флюорита и ндтриевого криолита при 630-680 С.Применение способа по сравнению с прототипом позволит повысить в конечном итоге извлечение металла при плавке, а также улучшить условия переработки и регенерации шлака,формула изобретения 1. Способ обработки аломиниевых сплавов, включающий введение в расплав отработанного электролита магниевого производства, последующее введение плава хлоридов титанового производства в соотношении (1,5-2,0):1 о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения выхода сплава, предварительно осуществляют введение в плав хлоридов титанового производства флюорита и криолита в соотношении (1,6-1,8):1 в количестве 4-4,5 Ф от массы плава хлоридов.2. Способ по п.1, э т л и ч а ющ и й с я тем, что введение в плав хлоридов флюорита и криолита осуществляют при 630-68 П С.1 058 с Продолжение таблсьс Состав пп, ва Сп.тав отраб- отанногоо Пс и"и р хло ридо в,маг.г2,8 П р и и е ц а н и е. Отработанный электролит 4 кг; плав хлоридов 2 кг температура обрабатываеомого расплава 750Подписное Тираж Заказ 17 ВНИИПИ Государстрен с о комитета по ссзоГретессигссл и открытистсл гсри ГКНТ СССР 1313;, Иасс ла, Ж, Раудсскас иаб д, 4/511 рэссэвгсгтгзпнссо-и.с э с с,кг. ,с нсс,; с 11 этпс, с, ужгород, уст, Гас арс з, 101 Темпе ратасэ пла 1(ос. ство смеси СаГ и 1 Са А 1 Г Ъ к массе Соот сосс)ение СаГу Кэ,Г