Способ рафинирования алюминия и его сплавов

 

СПОСОБ РАФИНИРОВАНИЯ АЛЮМИНИЯ И ЕГО СПЛАВОВ, включающий продувку расплава смесью инертного газа-носителя с активным углеродистым материалом, отличающийс я тем, что, с целью повышения эффективности рафинирования и снижения расхода рафинирующей смеси, .продувку расплава смесью производят периодически, причем продолжительность продувки и перерыва составляет 1-30 с. (Л 00 00 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (!)4 С 22 В 21/06, 9/05

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К ABTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

$)yg );-,, „

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3713012/22-02 (22) 26.03.84 (46) 15.09.85, Бюл. Р 34 (72) В.А.Дегтярь, В.А.Васильев, С.В.Волков, В.П.Ивченков, Л.А.Внучкова, И.N.ÊðàâöoB, В.П.Киселев, М.Б.Гохштейн, С,В.Голубцов и В.Н.Мишин (71) Сибирский ордена Трудового

Красного Знамени металлургический институт им.Серго Орджоникидзе и

Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт алюминиевой, магниевой и электродной промьппленности (53) 669.714.13(088.8) (56) Алюминиевые сплавы. Справочное руководство. Плавка и литье алюминиевых сплавов. М,: Металлургия, 1970, с. 30-32.

Авторское свидетельство СССР

Ф 834175, кл. С 22 В 21/06, 1979, (54) (57) СПОСОБ РАФИНИРОВАНИЯ АЛЮМИНИЯ И ЕГО СПЛАВОВ, включающий продувку расплава смесью инертного газа-носителя с активным углеродистым материалом, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повьппения эффективности рафинирования и снижения расхода рафинирующей смеси, .продувку расплава смесью произвоцят периодически, причем продолжительность продувки и перерыва составляет

1-30 с.

1178788

Изобретение относится к металлургии алюминия, в частности к технологии рафинирования алюминия и сплавов на его основе от натрия и других щелочных металлов, от водорода, а также 5 от окисных и других неметаллических включений.

Целью изобретения является повышение эффективности рафинирования и снижение расхода рафинирующей смеси. 10

Укаэанная цель достигается тем, что согласно способу рафинирования алюминия и его сплавов, продувку расплава смесью производят периодически, причем продолжительность продувки д и перерыва составляет 1-30 с.

При периодической (прерывной) подаче рафинирующей смеси во время перерывов между периодами подачи происходит выравнивание содержания 20 примесей во всем объеме расплава за счет диффузии и конвекционного перемешивания и, вследствие этого, при подаче следующей порции рафинирующей смеси ее действие становится более эф- 25 фективным. Продолжительность периодов продувки расплава и перерывов между ними зависит от исходной загрязненности расплава примесями и необходимой степени рафинирования. Чем

30 больше продолжительность периодов продувки, тем длительнее должна быть и продолжительность перерывовмежду ними.

При уменьшении длительности периодов продувки и перерывов между ними ниже 1 с не достигается эффект от рафинирования вследствие недостаточного времени при продувке и перерывах.

При увеличении продолжительности продувки и длительности перерывов более 30 с из-за значительного местного обеднения расплава примесями тормозится их удаление из отдаленных загрязненных участков расплава.

Кроме того, длительность перерывов в продувке более 30 с является излишней в связи с увеличением общей длительности процесса.

Пример. Испытание предлагаемого способа проводили при рафинировании технического алюминия марки А7. Исходный алюминий в количестве 6 кг помещали в графитошамотЪ ный тигель и плавили в электрической о печи сопротивления. Расплав при 750 С продували через графитовую трубку смесью азота с пылевидным нефтяным коксом. Азот технический марки А (ГОСТ 9293-74) подавался иэ баллона через редуктор. Смешение азота с пылевидным нефтяным коксом производили в установке, работающей по принципу кипящего слоя. Длительность периодов подачи рафинирующей смеси и перерывов между ними регулировали с помощью крана, установленного перед трубкой, подающей рафинирующую. смесь в расплав. Содержание натрия в алюминии определяли на пробах, отлитых до и после рафинирования, спектральным методом на квантометре системы "31000С ARL".

Содержание водорода в расплаве определяли методом первого пузырька по ГОСТ 21132.0-75.

Количество окисных включений контролировали визуально на микрошлифах, вырезанных из образцов, отлитых для определения содержания натрия по методике ГОСТ 21073.075, Условия и результаты испытаний рафинирования алюминия предлагаемым способом в сравнении с известным приведены в таблице.

Как видно из табличных данных, применение предлагаемого способа рафинирования по сравнению с прототипом, который может быть принят за базовый объект, позволит снизить в рафинируемом расплаве содержание натрия в 2 раза, водорода в 2 раза и окисных включений на 207, а также уменьшить расход рафинирующих материалов примерно на 257 (примеры

1-3).

Кроме того, из табличных данных следует, что для режимов продувки, параметры которых выходят за заявляемые граничные значения, не достигается положительный эффект-(примеры 4-5), Ожидаемый экономический эффект за счет уменьшения расхода рафинирующей смеси ориентировочно на 257 составит около 0,25 руб на 1 т алюминия или алюминиевого сплава.

Для алюминиевого завода, выпускающего в год 50 тыс. т рафинированного алюминия, годовой экономический эффект составит 12500 руб.

Кроме того, значительный эффект может быть получен на предприятияхпотребителях за счет использования рафинированного алюминия с пониженным содержанием натрия, водорода и окисных включений.

1178788

Содержание водорода, см /100r

Пример

М

Состав рафинирующей смеси

Содержение нагрия

Режим рафинирования

После рафинирования

Продол- Продолжитель- жительОбщая продолжи тельДо рафинирования

До рафинирования

После рафинирования асод афи иру щей меность ность перерывов, с периода продув-!

;,ки, с ность рафиниронэ л вания

, мин

10 3 О 002 О 0002 О 3

0,1

15

0,1

30

0,1

0,15

0 5

0,5

60

0,2

Непрерывно

0,2

0 15

Непрерывно

Непрерывно

0,2

П р и м е ч а н и е. Содержание окисных включений, оцениваемое по микрошлифам, после рафинирования по режимам 1-3 снизилось приблизительно на 20Х, по режимам 4, 5, 7 — на

15Х, по режиму 6 — íà 10Х.

Составитель В. Бадовский

Редактор M. Бандура Техред М.Надь Корректор Е. Сирохман

Подписное

Тираж 986

Заказ 5611/23

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул, Проектная, 4

Азот + нефтяной кокс: на1им азота

0,6 кг нефтяного кокса

10 3 -"- 0,0002

10 3 -"- 0,0002

10 3 -"- 0,0003

10 3 -"- 0,0003

5 3 -"- 0,0004

10 6 -". — 0,0003

10 3 -"- 0,0004