Способ рафинирования алюминиевых сплавов и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к флюсовому рафинированию алюминиевых сплавов . Процесс осуществляют в устрой1 3 стве, содержащем ванну 1, токоподводяпще электроды 2 и 3, соединенные с положительным и отрицательным полюсами источника тока соответственно , перегородку 4 из диэлектрика, центробежный циспергатор 5 и дополнительный воронкообразный электрод 6, соединенный с положительным полюсом источника тока. В ванну 1 загружают расплав соли с плотностью выше, чем у алюминиевого сплава, а сверху, в отделение с электродом 2 - алюминиевый сплав. Через пару расплав металла-солевой расплав пропускают постоянный то при напряжении меньшем, чем напряжение разложения компонента с наибольшей плотностью. При зтом центробежным диспергатором 5 смешивают хлор, образующийся на электроде 6, и подают смесь в расплав металла. 2 с.п. ф-лы, 1 табл., 1 ил. с (Л N9 О Од

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 ((9) SU(ill 1 2 1 (51)4 С 22 В 21/06 (1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbITHA (21) 3818796/22-02 (22) 05.)2.84 (46) 23.02.87. Бюл. II(7 (71) Иркутский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектного института алюминиевой, магниевой и электродной промышленности (72) В.K. Железняк и В.А. Нечаев (53) 669.715.018.8(088.8) (56) Курдюмов А.В. и др. Флюсовая обработка и фильтрование алюминиевых расплавов. M. Металлургия, 1980, с. 159-172.

Авторское свидетельство СССР

1I(971901, кл. C 22 В 2I/06, 1980. (54) СПОСОБ РАФИНИРОВАНИЯ АЛ0МИНИЕВЬИ СПЛАВОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО

ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к флюсово-, му рафинированию алюминиевых сплавов. Процесс осуществляют в устройстве, содержащем ванну 1, токоподводящие электроды 2 и 3, соединенные с положительным и отрицательным полюсами источника тока соответственно, перегородку 4 из диэлектрика, центробежный циспергатор 5 и дополнительный воронкообразный электрод

6, соединенный с положительным полюсом источника тока. В ванну 1 загружают расплав соли с плотностью выше, чем у алюминиевого сплава, а сверху, в отделение с электродом

2 — алюминиевый сплав. Через нару расплав металла-солевой расплав пропускают постоянный ток при напряжении меньшем, чем напряжение разложения компонента с наибольшей плотностью. При этом центробежным диспергатором 5 смешивают хлор, образующийся на электроде 6, и подают смесь в расплав металла. 2 с.п. ф-лы, 1 табл., 1 ил.

1291617

Изобретение относится к металлур— гии, конкретно к флюсовому рафинированию алюминиевых сплавов.

Целью изобретения является повышение чистоты получаемого металла и уменьшение расхода реагентов.

На чертеже схематично изображено устройство для рафинирования алюминиевых сплавов, общий вид.

Устройство содержит ванну 1 с электродами 2 и 3, соединенными с положительным и отрицательным полюсами источника тока (не показан) соответственно.

Устройство снабжено вертикальной перегородкой 4 (перегородками) из диэлектрика, расположенной между ,электродами 2 и 3 и разделяющей ванну 1 на два отделения. В отделении с электродом 2, соединенным с положительным полюсом источника тока, установлен центробежный диспергатор 5,а коаксиально ему — дополнительный электрод 6, выполненный в виде воронки и соединенный с положительным полюсом источника тока, Способ осуществляется следующим образом.

В ванну 1 заливают расплав хлорсодержащих солей, имеющий более высокую плотность, чем плотность алюминиевого

4 сплава. На расплав солей заливают расплав рафинируемого сплава. Затем через пару расплав металла — солевой расплав пропускают постоянный электрический ток плотностью 10 -10 Л/м и напряжением меньше напряжения (потенциала) разложения имеющейся в составе расплава хлорсодержащих солей хлористой соли наибольшей плотности.

Положительный потенциал через электрод 2 подводят к расплаву металла и на воронкообразный электрод 6, расположенный на границе разцела рас45 плав металла — расплав соли, а отрицательный — через электрод 3 к расплаву соли. Концентрирующийся на нижней поверхности воронкообразного электрода 6 хлор, образующийся при электролизе солевого расплава, центробежным диспергатором 5 посредством центробежных сил смешивают с солевым рас— плавом, и образующуюся эмульсию подают в тонкодисперсном состоянии в расплав металла под уровень его поверхности. Хлор-солевая эмульсия проходит сквозь расплав металла сверxv вниз, рафинируя его.

Образующиеся при взаимодействии металла с хлором А1С1, ИаС1, НС1, а также неметаллические включения адсорбируются капельками электролита (солевого расплава), которые, коагулируя друг с другом, проходят через границу раздела расплав метал ла-солевой расплав, возвращаются ,в расплав солей, а примеси оседают на дно ванны 1. Примеси металлов, восстанавливаемые на токоподводящем электроде 3 отрицательного потенциала, всплывают в расплавленном состоянии на поверхность солевого расплава в пространстве между электродом 3 и неэлектропроводными перегородками 4, не загрязняя рафинируемый металл и солевой расплав.

Пример. В ванну 1 емкостью

15 л заливают 3 кг расплавленного флюса, который содержит ВаС1 — 807, КС1 — 207, и 10 кг силумина с содержанием кремния S . Через пару расплав металла — солевой расплав про,пускают постоянный электрический ток

I плотностью 6-7 -10 э А/и и напряжением меньше напряжения (потенциала) разложения хлористого бария (3,62 В).

Центробежным диспергатором 5 в течение 3-4 мин, подают хлор-солевую эмульсию в расплав металла под уровень его поверхности. После обработки расплава металла хлор-солевой эмульсией отбирают образцы для анализа газонасыщенности сплава и содержания щелочных металлов натрия и окисных включений.

Результаты испытаний приведены в таблице.

Из данных, приведенных в таблице, видно, что рафинирование по предлагаемому способу позволяет повысить чистоту получаемого металла (уменьшить содержание примесей) по сравнению с известным способом, а также уменьшить расход флюса. Проведение процесса при напряжении, равном напряжению разложения компонента с . наибольшей плотностью (ВаС1 ), ухудшает чистоту получаемого металла.

Формула изобретения

I.Ñïîñîá рафинирования алюминиевых сплавов, включающий обработку расплавом хлорсодержащих солей с плотностью выше плотности рафинируемого металла при электролизе распла1291617

Содернание Na, Х Содернание А1тО, Х

Напря кение одеркание Н а, см /100 r

Вес

Расход флюса, кг/т

Вес на

Спосо рафинирования

Плотость навес- вески

1, Рафики- Не рафн- Рафинирован- нирован- рованный ный ный

Не ра финир ванный тока > в распла ва солей, к ока, /м ки рас плана

Рафинированный е рафикиованетала, кг

3 7 10 3,6 ),06 0,35 О, 18 0,0185 0,0019 0,015 0,006

1 10

2 10

3 6 10 Э,О 1,05 0,30 0,16 0,0139 0,00094 0,013 0,004

3 (известный ) 10

3 10 6 2,2 0,35 0,20 0,0163 0,0020 0,015 0,008

Составитель А. Лютиков

Техред И.Попович Корректор В. Бутяга

Редактор Н. Егорова

Заказ 206/30 Тираж 605 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5,Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ва солей с подключением расплава металла к положительному полюсу источника тока, а расплава солей — к отрицательному, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения чйс- 5 тоты получаемого металла и уменьшейия расхода реагентов, электролиз расплава солей ведут при отделении его от расплава металла вертикальной перегородкой из диэлектрика и напряже- 10 нии меньше напряжения разложения компонента с наибольшей плотностью, а образовавшийся при электролизе хлор смешивают с расплавом солей и подают в расплав металла.

2. Устройство для рафинирования алюминиевых сплавов, содержащее ванну

l и токоподводящие электроды, соединенные с положительным и отрицательным полюсами источника тока, о т л ичающее с я тем, что, с целью повышения чистоты получаемого металла и уменьшения расхода реагентов, оно снабжено вертикальной перегородкой из диэлектрика, расположенной между токоподводящими электродами, центробежным диспергатором, установленным в отделении с электродом, соединенным с положительным полюсом источника тока, и дополнительным электродом воронкообразной формы, соединенным с положительным полюсом источника тока и расположенным коаксиально диспергатору,