Флюс для рафинирования и защиты от горения магния и его сплавов

 

Изобретение относится к металлургии цветных металлов, в частности к приготовлению магния и его сплавов. Предложенный флюс, содержащий хлорид магния, хлорид калия, фторид кальция и фторборат калия, согласно изобретению дополнительно содержит бромид натрия при следующем соотношении компонентов, мас. %: хлорид магния 20-40; фторид кальция 2-10; фторборат калия 0,5-12; бромид натрия 10-30; хлорид калия остальное. Обеспечивается надежная защита магния и его сплавов от горения и экологическая безопасность при рафинировании и литье.

Изобретение относится к области металлургии цветных металлов и сплавов, в частности для приготовления магния и его сплавов.

Известен флюс для рафинирования и защиты магния и его сплавов от горения (Т.М. Вайнштейн, Э.П. Локшин, Я.А. Центер "Усовершенствование плавки и литья магния и его сплавов", изд. Металлургия, М., 1962 г., 35 с.), состоящий из 75% карналлита (MgCl₂KCl), 17% СаF₂ и 8% MgO. Однако этот флюс не позволяет хорошо очистить магний и его сплавы от окисных включений и надежно защитить металл от горения при рафинировании и литье.

Наиболее близким по составу флюсом к предлагаемому является флюс для плавки и рафинирования магниевых сплавов, состоящий из хлористого магния (32-34%); хлористого бария (4-12%); фтористого кальция (2-12%); фторбората калия (2-12%); хлористый калий остальное (а.с. 616315 от 7.01.77. БИ 27, опубликовано 25.07.78 г.). Этот флюс позволяет очищать магниевые сплавы от неметаллических включений.

Основными недостатками этого флюса является то, что он содержит ион бария (Ва²⁺), который не утилизируется, относится к классу опасности 2 и недостаточно надежно защищает металл от горения при рафинировании и литье.

Задачей предлагаемого изобретения является надежная защита магния и его сплавов от горения при рафинировании и литье при использовании экологически безопасного флюса. Поставленная задача достигается тем, что во флюсе для рафинирования и защиты от горения магния и его сплавов, содержащем хлорид магния, хлорид калия, фторид кальция и фторид калия, новым является то, что он дополнительно снабжен бромидом натрия, который замещает хлорид бария, при следующем соотношении компонентов, мас. %: MgCl₂ 20-40; CaF₂ 2-10; KBF₄ 0,5-12; NaBr 10-30; KCl остальное.

Предлагаемый флюс защищает магний и его сплавы от горения, а также способствует улучшению экологии вследствие того, что в его состав введен бромистый натрий, который замещает в известном флюсе экологически опасный ВаСl₂ и способствует разложению KBF₄ до выделения ВF₃, который является хорошим защитным газом для магния и его сплавов. Следовательно, все признаки заявляемого изобретения способствуют надежной защите магния и его сплавов от горения и улучшению экологической обстановки.

Способ использования флюса заявляемого состава: MgCl₂ - 35%; CaF₂ - 7%; KBF₄ - 4%; NaBr - 25%; KCl - 29%. В расплавленный сплав (2 т) в тигле засыпают 10 кг приготовленного флюса и перемешивают его со сплавом в течение 10 мин. При перемешивании KBF₄ разлагается при воздействии на него NaBr и при этом выделяется ВF₃, который надежно защищает магниевый сплав от горения. После рафинирования сплава ведется отстой сплава в течение 20 мин от флюса и примесей. В это время поверхность сплава при 720^oС присыпают флюсом, при взаимодействии NaBr с KBF₄ выделяется также защитный газ ВF₃ и сплав не горит при отстаивании.

После отстоя сплав разливают на литейном конвейере, не обновляя на поверхности сплава покровный флюс в течение всей разливки сплава в изложницы литейного конвейера. После разливки сплава на литейном конвейере в тигле остается шлам, который идет в отвал. При использовании предлагаемого флюса, в котором BaCl₂ замещен КВr, в отвал не попадает ион Ва²⁺ который невозможно нейтрализовать. Попадая в грунтовые или поверхностные воды Ва²⁺ отравляет их. Следовательно, использование предлагаемого флюса позволит улучшить экологию и надежно защитить магниевый сплав (магний) от горения.

Формула изобретения

Флюс для рафинирования и защиты от горения магния и его сплавов, содержащий хлорид магния, хлорид калия, фторид кальция и фторборат калия, отличающийся тем, что он дополнительно содержит бромид натрия при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Хлорид магния 20-40

Фторид кальция 2-10

Фторборат калия 0,5-12

Бромид натрия 10-30

Хлорид калия Остальное