Способ подготовки алюминиевой стружки к плавке

 

Изобретение относится к способам подготовки алюминиевой стружки к плавке. Пель изобретения - повьшшние производительности при переплавке стружки за счет повышения ее теплопроводности . Алюминиевую стружку после сушки, магнитной сепарации и отделения мелкой фракции заливают расплавленным металлом при температуре Тр, определяемой по формуле: Т - o,5-/ + ,,р (i-K)cJ где Cj, , С р - теплоемкость стружки и расплава соответственно, кДж/град; . температура кристаллизации. С; К - коэффициент заполнения формы стружкой, равный 0,25-0,35; Л скрытая теплота кристаллизации, кДж/кг, при соотношении стружки и расплава К/1-К, а толщину заливаемого слоя определяют по соотношению Н S/K, где S жидкотекучесть расплава, мм. Полученную смесь перемешивают и выдерживают до полной кристаллизации расплана. Полученная смесь применяется для получения ма (Л рочных сплавов в качестве шихты в виде слитка, подаваемого с помощью загрузочного устройства в печь для плавки. Изобретение позволяет разрушать окисную пленку термическим путем, получать слиток с однородны ш теплофизическими характеристиками. Предложеиньй способ увеличивает теплопроводность брикета и снижает угар при плавке. 2 табл. со о ни

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 4 С 22 В 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АBTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (1-К) . С

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

00 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2 1) 3782450/22-02 (22) 16.08.84 (46) 23.11.86. Бюл. ¹ 43 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт вторичных цветных металлов (72) А.В. Рудик, A.È. Апанасенко и А.Е. Андрюхов (53) 669 ° 71.48(088.8) (56) Ларионов Г.В. Вторичный алюминий.-M. Металлургия, 1967, с. 269 °

Худяков И.Ф. и др. Технология вторичных цветных металлов.-М.:

Металлургия. 1981, с. 59-64. (54) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ АЛК)МИНИЕВОЙ

СТРУЖКИ К ПЛАВКЕ (57) Изобретение относится к способам подготовки алюминиевой стружки к плавке. Цель изобретения — повьш ение производительности при переплавке стружки за счет повышения ее теплопроводности. Алюминиевую стружку после сушки, магнитной сепарации и отделения мелкой фракции заливают расплавленным металлом при температуре Тр, определяемой по формуле:

К Л вЂ” К-С ° Т вЂ” О 5 Ь + С т, а где С,, С р — теплоемкость стружки и расплава соответственно, кДж/град; .Т, — температура кристаллизации, С;

K — коэффициент заполнения формы стружкой, равный 0,25-0,35; скрытая тенлота кристаллизации, кДж/кг, при соотношении стружки и расплава К/1-К, а толщину заливаемого слоя определяют по соотношению

H = S/K, где Б — жидкотекучесть расплава, мм. Полученную смесь перемешивают и выдерживают до полной кристаллп"à öèè расплава. Полученная смесь применяется для получения марочных сплавов в качестве шихты в виде слитка, подаваемого с помощью загрузочного устройства в печь для плавки. Изобретение позволяет разрушать окисную пленку термическим путем, получать слиток с однородньпш теплофизи ческими характеристиками.

Предложенный способ увеличивает теплопроводность брикета и снижает угар

I при плавке. 2 табл.

25 гдеМ, М с р

С,, С

Т е р

Ткр

1 1271

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к способам подготовки лома и отходов (стружки) алюминия к плавке, и может быть использовано в производстве алюминиевых сплавов.

Цель изобретения — повышение производительности при переплавке стружки за счет повышения ее теплопроводности. 10

Изобретение заключается в том, что алюминиевую стружку после сушки, магнитной сепарации и отделения мелкой фракции заливают расплавленным металлом при температуре, определяемой 15 по формуле

К 8 К Сс Тс = О 5 Д+ С T p

Т т я . р

P (1К) С, где Т вЂ” температура расплава„ С;

С, С вЂ” теплоемкость стружки и расплава соответственно, кДж/град; скрытая теплота кристаллизации, кДж/кг;

К вЂ” коэффициент заполнения формы стружкой, равный

Ов25 0 35 о

Т, — температура стружки, С;

Т вЂ” температура кристаллизакр о ции, С, при соотношении стружки к расплаву

К/1-К, а толщина заливаемого слоя определяется по соотношению

904 3 вающей частицы стружки, и обеспечивает сплавление обнажившегося металла стружки с введенным расплавом, а также уменьшается объем воздушных прослоек.

Для оценки соотношения твердого и жидкого металлов проводят баланс тепла с учетом физических свойств расплава.

Подвижность жидкость металла и, следовательно, коэффициент заполнения (плотность) конечного продукта зависят от перегрева расплава. Для нормального заполнения (проплавления стружки) необходимо, чтобы жидкий металл, проходя сквозь слой стружки, не терял своей подвижности, т.е, не кристаллизовался (кашеобразное сос тояние при 507 жидкого металла). Это

l достигается при выполнении следующего соотношения: с с Tñ+ Р Р р M ™Ð РТ к + масса стружки и расплава соответственно, кг; теплоемкость стружки и расплава соответственно, кДж/град; температура стружки и расплава металла соответственно, С; температура кристаллизации сплава, С; скрытая теплота плавления

Н = S/Ê, где S — жидкотекучесть расплава, мм. 40

Полученную смесь перемешивают и выдерживают до полной кристаллизации расплава. В дальнейшем используют для получения марочных сплавов в качестве шихты в виде слитка, подавае- 45 мого с помощью загрузочного устройства в печь для плавки.

Теплопроводнос ть полученного слитка в интервале температур 100-300 С

12-17 Вт/м град, теплопроводность

50 прессованных брикетов при тех же температурах 1-2 Вт/м-град.

Повышение теплопроводности происходит в результате того, что при сме55 шивании жидкого металла со стружкои происходит нагрев и термическое рас" ширение последней на 10Х, что вызыва" ет разрушение окисной пленки, покрыпри этом (С Т - С Т, + Од5 Л ) (1

Ср (Tð — T„, ) + 0 5

$/К, (2) S — жидкотекучесть применяемого сплава в условиях где заливки;

К вЂ” коэффициент заполнения формы стружкой.

Вместе с тем заполнение формы кристаллизующимся расплавом (жидкотекучесть расплава) зависит от марки расплава. Так, например, сплав АК5М7 имеет жидкотекучесть 390-480 мм, а сплав АК9С вЂ” 570-650 мм при стандарт ных испытаниях.

Этот критерий определяет толщину слоя заливаемой стружки.

Толщина слоя заливаемой стружки определяется из соотношения з

Вместе с тем должно выполняться соотношение г1, = К/1 — К» (3)

Так как коэффициент заполнения фор»1ы стружкой порядка 0,25-0,35, то формула (2) примет вид

0,25-0,35 (4) 1271904 4 откуда найдем соотношение между температурой стружки и температурой заливаемого металла

К 4 — К СбТс 0 54 + С Т

5 Р (1 К) С

Пример . Из стружки изготавливают брикеты прессованием и залив»о кой жидким металлом. У полученных образцов измеряют теплопроводность» а затем их переплавляют.

Данные испытаний приведены в табл. 1.

Подставляя формулу (3) в (1), получают

N 1 C T = C T +0 53 я,кр д

М, К СрТр — С Т„ +0,5

Табли а

Опыт

С кДж/кг

Скорость плаврикета, Вт/м.град б» ка. »

» кг р»

ОС р» кг кДж/кг ки» т ч

560 20 1 0,35

560 100 1 0,25

560 20 1 0,25

560 100 1 0,35

600 20 1 0 25

600 20 1 0,35

600 100 1 0 25

600 100 1 0 35

Известный

600 1

0,21 600 20

09609

0,25

Продолжение табл. 2

8 агрегате расплавляют металл и заливают в стальную емкость 1200х х600х400 с коэффициентом заполнения стружкой 0 3. После заполнения ем35 кости металл кристаллизуется, слиток извлекают и подают на переплав.

Данные лабораторных испытаний подгверждают преимущество предо»агаемого способа. Теплопроводность брикета,40 полученного путем кристаллизации расплава в массе стружки, по средним данным в 17,8 раз больше чем у известного способа. При этом скорость плавки возрастает примерно в 5,5 раз.4

Результаты испытаний приведены в табл. 2. монолита с однородными теплофизическими характеристиками

За счет увеличения теп-, Произвоцительность лопроводности брикета печи (скорость плавки), т/ч

Таблиц

0,9 4,91

За счет сниО 99 жения угара

Извлечение сплава 0 92

ТеплоЗа счет термического наФормула изобретения проводность»

Вт/м град

Способ подготовки алюминиевой стружки к плавке, включающий сушку, рушения окис0,96 17,05 ной пленки и

0,25

0,25

0,25

0»25

0,25

0,25

0,25

0,25

0,19

0,19

0,19

0,19

0,21

0,21

0,21

0,21

767,5

597,3

617,3

734,8

670,4

828,2

648

792

1,86

3,0

3,0

1,86

2,84

1,76

2,83

1,75

15,7 4,4

18,2 5,3

18,4 5,5

16,0 4,6

18,2 5,2

15,9 4,5

13,0 5,1

16,0 4,7

271904 где С,, С вЂ” теплоемкость стружки и г расплава соответственно, кДж/град;

H=S/Ê,, Составитель В. Бадовский

Техред В.Кадар Корректор Л. Патай

Редактор Н. Гунько

Заказ 6311/26 Тираж 567 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 1 магнитную сепарацию и отделение мелкой фракции стружки, о т л и ч а. ю— шийся тем, что, с целью повышения производительности при переплавке стружки, последнюю заливают расплавленным металлом при температуре, Т (С) определяемой пооформуле

К4 — К С Т вЂ” 0,55+ С,.Т„»

P (1-К) С

Т вЂ” температура кристаллике. о зации, С;

К вЂ” коэффициент заполнения формы стружкой, равный

0,25-0 35; — скрытая теплота кристаллизации, кДж/кг, при соотношении стружки и расплава

К/1-К, а толщину заливаемого слоя определяют по соотношению где S — жидкотекучесть расплава, мм.