Флюс для плавки медных сплавов

(504 С 22 С 1 НОМИТЕТ СССРЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫПО ДЕЛАМ ИЗОБ РЕТЕН ЕЛЬСТ а%: гг й ОПИСАНИЕ ИЗК АВТОРСКОМУ СВИДЕ(7 1) Государственный научно-исследовательский проектный и конструкторский институт сплавов и обработки цветных металлов и Кольчугинский завод по обработке цветных металлов им, Серго Орджоникидзе(56) КурдюмовА.В. и др. Литейное производство цветных и редких метал- . лов. М.: Металлургия, 1972, с.175, 177.Авторское свидетельство СССР Ф 1129261, кл, С 22 С 1/06, 1983,(54) ФЛЮС ДЛЯ ПЛАВКИ МЕДНЫХ СПЛАВО (57) Изобретение относится к цветы металлургии и может использоваться при плавке меди и ее сплавов, напр мер алюминиевой бронзы. Цель изобр тения - снижение потерь металла и растание футеровки печи, Цель дост гается тем, что флюс содержит, мас фтористый кальций 2-3; фтористый м ний 2-3; криолит 0,3-0,5; порошок графита остальное. Дополнительно флю может содержать 5-10 мас.% хлористо натрия. Флюсовый покров предложенно композиции восстанавливает легирующие компоненты металлов в наростах и настылях. Это приводит к уменьшен потерь металла на угар и в шлак, сн женню зарастания ванн и каналов печ оксидами и др. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.Изобретение относится к металлургии, в частности к разработке покровно-защитного Флюса, используемогопри плавке меди и ее сплавов, например алюминиевой бронзы. 5Цель изобретения - снижение потерь металла и эарастания Футеровкипечи при выплавке алюминиевых.бронз,а также повьппение восстановительнойспособности флюса,Для этого флюс содержит фтористыйкальций, фтористый магний, криолити порошок графита крупностью 0,5-5 ммпри следующем соотношении компонентов, мас.%:15Фтористый кальций 2-3Фтористый магний 2-3Криолит 0,3-0,5Порошок графита ОстальноеС целью повьппения восстановительной способности Флюса он дополнительно может содержать хлористый натрий в количестве 5-10 мас.%.Введение в состав флюса криолита ниже указанного предела неэффективно ввиду того, что ухудшаетсяего кроющая способность. Флюс становится менее подвижным. Футеровкашахты печи сравнительно быстро зарастает шлаком. Содержание криолитавыше верхнего предела приводит кбыстрому вырождению флюса и повьппенному содержанию фторидов в окружающей атмосфере, что создает опас 35ность для здоровья людей.Введение фтористого магния и фто"ристого кальция в количествах ниженижнего предела не оказывает существенного влияния на срок действия флюса так же, как и на раскислительнуюспособность, а лри их введении более.верхнего предела их раскислительнаяспособность практически незаметна,а срок действия Флюса не увеличивается.Флюс, состоящий из смеси графитового порошка и фтористых солей, полностью покрывает поверхность зеркалаванны, защищая его от окисления, Образовавшиеся оксиды легирующих компонентов могут восстанавливаться. Однако этот процесс может протекать нестабильно с образованием карбидов,например, А 1 С , РезС и др. Введение в состав флюса ХаС 1 в сочетаниис М 8 Р и и СаР и криолитом резко усиливает процесс восстановления окси"дов. При этом катализатором процесса служит углерод (графит). Предлагаемая композиция флюса обладает высокой реакционной способностью, которая ведет к изменению строения шлаков.Введение графита в виде порошкас размерами частиц 0,5-5 мм обусловлено тем, что при размере частиц менее 0,2 мм повышается пылеобразование, увеличивается механическое запутывание металлических корольков,что ведет к повышению содержанияметалла в шлаке. При частицах размерами более 5,0 мм уменьшается кроющая способность флюса, что такжеувеличивает потери металла в угаре.Высокое смачивание флюса обусловлено наличием в нем углерода, который обеспечивает двухфазность флюсаи определяет хорошую кроющую его способность, Взаимодействие графита,наведенного на расплавленный металл,с кислородом воздуха приводит к выделению тепла в расплав и разогревуФлюсового покрова, что улучшает егокроющие свойства, увеличивает вязкость. Обладая высокой степенью черноты, флюсовый покров является естественной защитой от тепловых потерьна излучение, что увеличивает КПД печи и уменьшает удельный расход электроэнергии.Флюсовый покров предлагаемой композиции за счет активного влиянияуглерода, ЫаС 1 и криолита на футеровку шахты печи, состоящей, как правило, иэ шамотного кирпича (бОА 1 Ои 40810 ), разъедает, а в некоторыхслучаях еще и восстанавливает легирующие компоненты металлов в наростах и настылях, Все это в целом приводит к уменьшению безвозвратных потерь металла на угар н в шлак, снижению процесса зарастания ванн и каналов печи оксидамн и др,Для определения оптимального состава флюса проводят лабораторные исследования в два этапа: подбор композиции флюса, обеспечивающего минимальные потери металла на угар и вшлаке, а также флюса, который способствует наименьшему зарастанию ванныпечи окислами (образованию наростовн настылей)Исследования проводят на сплаве,плавление которого осуществляют внабивном тигле (кварцитовая масса)емкостью около 10 кг. Печь электои 1294857ческая с силитовыми нагревателями. Температура обработки расплава флюсами соответствует температуре его в промышленных печах перед переливомо в миксер и равна в среднем 1180 С.Методика экспериментов аналогична балансовым плавкам, проводимым на промышленных печах для установления потерь металла на угар и в шлаке. Качество и тип шихтовых материалов, 10 как и при проведении экспериментов в производственных условиях, не учитывались, Плавки проводились на специально приготовленных кусках алюминиевой бронзы. Для сравнения плавка проводилась на некоторых известных составах флюсов.Результаты лабораторных экспериментов представлены в табл. 1.Из табл. 1 видно, что предлагае мый флюс во всем диапазоне содержания компонентов уменьшает безвозвратные потери на угар и в шлаке в 1,5-2,0 раза. Наблюдается заметное снижение зарастания футеровки тигля25В экспериментах использовался особо чистый графит со следами серы и зольностью менее 17., Гранулометрический состав графитового порошка не определялся строго, Зафиксированы указанные основные размеры частиц, Химический анализ пробы, отобранной при плавке В 7 (табл. 1), не обнаружил в ней вредных примесей, перешедших в расплав из графита. 35По результатам лабораторных исследований проводят производственные испытания флюса при плавке сплава и двухфазной канальной печи.ринимая во внимание результаты лабораторных исследований и сущность проведения балансовых плавок в производственных условиях, проводят три партии плавок: на известном и на предлагаемом составе флюса без и с ИаС 1 в пределах содержания составляющих, вы-, явленных лабораторными экспериментамиРезультаты балансовых плавок приведены в табл. 2,В процессе опытно-промышленных испытаний технология плавки осуществлялась по действующей на заводе технологической инструкции, продолжительность баланса составляла двое суток (48 ч). Плавильные печи работали на двух фазах и оптимальных электромагнитных параметрах, Печь работала непосредственно на машину п/н литья.Проведенные опытно-промьшленные плавки показали, что применение предлагаемого флюса позволяет сократить в 1,5-2,0 раза угар металла и образование шлака. При этом футеровка шахты печи практически не зарастает шлаком. Электромагнитные параметры печи за время экспериментов не изменилнсь, что свидетельствует об отсутствии зарастания каналов оксидами.Формула изобретения1. Флюс для плавки медных сплавов, содержащий фтористый кальций, фтористый магний, криолит и порошок графита крупностью 0,5-5 мм, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью снижения потерь металла и зарастания футеровки печи при выплавке алюминиевых бронэ, флюс содержит компоненты при следующем соотношении, мас.3;Фтористый кальций 2-3 Фтористый магний 2-3 Криолит 0,3-0,5 Порошок графита Остальное 2. Флюс по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения его восстановительной способности, он дополнительно содержит хлористый натрий при следующем соотношении компонентов, мас.Е;Фтористый кальций 2-3Фтористый магний 2-3Криолит 0,3-0,5 Хлористый натрий 5-10 Порошок графита Остальное1294857 Т а б л и ц а 1 Древесный уголь 0,01%.Иа А 1 Р(известный11) 0,863 3,97 СаР 5 И 8 Р, 10 Иа А 1 Р 7 ГрафитОстальное (известный 2 3) 0,66 2,31 2 Е от веса шихты СаР 1 й 8 Р, 1 Яа А 1 Р 0,1 ГрафитОстальное 2,80 0,959 10,15Остальное 1,80 0,95 1,7 0,27 1,85 0,255 1,8 оксидов СаР И 8 Р,зА 1 Р ИаС 1 Графит СаРИа А 1 РЯа 11Графит СаРМ 8 Р,Иа А 1 РЯаС 1Графит СаРЕ 8 РЯа А 1 РЯаС 1Графит 2,7 2,5 0,4 5,0 Остальное 2,5 2,5 0,4 7 Остальное 2,5 2,5 0,4 10 Остальное Большое количество шлака, тигель зарастает Флюс быстро вырождается(сделано две плавки),кроющая способность неудовлетворительная, вместе контакта расплавас футеровкой образуетсяскопление шлама (комковатость) Кроющая способность флюса неудовлетворительная,футеровка тигля не зарастает Тигель не зарастает,хорошая кроющая способность, мало оксидов алюминия Хорошая кроющая способность, оксидов мало После плавки отличное состояние тигля, шлак рассыпчатый, с незначительным количеством294857 Продолжение табл. Графитовая крошка, размеры 35 мм 2,6 0,35 Недостаточная кроющаяспособность Графитовый порошокс размером частиц0,5-5 мм (минимальное содержаниеграфитовой пыли) 0,31 2,4 Шлак практически неизменился, возможно егомногократное использование Предлагаемый флюс Т а б л и ц а 2 Состав Компоненты флюса, мас.%Флюса 1,61 0,52 5 10 7- Произв-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 СаГИргХазА 1 Р6ИаС 1Графит 330,47Остальное Потери Потери Результаты испытанийна угар, металлаЕ в шлаке Кроющая способностьфлюса незначительная,особенно при работе печи с единицами ОДИ.Флюс скатывается с поверхности бурунов, образующихся над "напорнымиустьями Хорошая кроющая способность. Покров флюсаиз-за наличия графитаработает как крышка,снижая потери тепла споверхности ванны. Шлакрассыпчатый, с низкимсодержанием королькови окисной части При всех положительныхсторонах флюса отмечается практически полное отсутствие "зарастанияшахты шлаком