Состав для рафинирования алюминия и его сплавов фильтрацией

 

Изобретение относится к металлургии, в частности к очистке фильтрацией от примесей алюминия и его сплавов. Целью изобретения является повышение степени рафинирования от натрия, оксида алюминия, водорода и титана. Фильтрацию осуществляют через шамотно-глиняную композицию на ортофосфорной связке. Рафинирующая способность обусловлена избирательным поглощением алюмината натрия. 1 ил. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 22 В 21/06, 9/02. ГОСУДА P CTBE ННЫ Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4736738/02 (22) 14.06.89 (46) 07,08.91.Бюл. М 29 (71) Иркутский филиал Всесоюзного научноисследовательского и проектного института алюминиевой, магниевой и электродной промышленности и Иркутский алюминиевый завод (72) В.Ф,Аносов, В.Ф.Кантарович, Г.В.Теляков, В,Е.Железняк. Л.А.Беляев, В.С.Морозов, А.Н.Анисимов, В.В.Ростовцев и

В.M,×åðâoíèí (53) 669.714. 11 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 926048. кл. С 22 В 9/02, 1981.

Изобретение относится к металлургии, в частности к очистке фильтрацией от при.месей алюминия и его сплавов, Цель изобретения — повышение степени рафинирования от натрия, оксида алюминия, водорода и титана.

Согласно предлагаемому способу рафинирования алюминия и его сплавов, включающему фильтрацию через огнеупорный материал, расплав фильтруют через шамотно-глиняную композицию на ортофосфорной связке при следующем соотношении ингредиентов, мас,%:

Шамот 60-70

Глина 23-30

Ортофосфорная кислота плотностью 1,4-1,5 г/см - 7 — 10

Пример, Фильтрующий огнеупорный материал готовят следующим образом, Основные составляющие компоненты шарлот и глину измельчают до крупности 0,1

„„4 „„1668442 А1 (54) СОСТАВ ДЛЯ РАФИНИРОВАНИЯ

АЛЮМИНИЯ И ЕГО СПЛАВОВ ФИЛЬТРАЦИЕЙ (57) Изобретение относится к металлургии, в частности к очистке фильтрацией от примесей алюминия и его сплавов. Целью изобретения является повышение степени рафинирования от натрия, оксида алюминия, водорода и титана. Фильтрацию осуществл я ют че рез ша мат l o-.ãë и ня ную композицию на ортофосфорной связке. Рафинирующая способность обусловлена избирательным поглощением алюмината натрия. 1 ил., 2 табл. мм, тщательно перемешивают в соотношении, мас.%: шамот 67; глина 25 с добавлением 8 мас. % ортофосфорной кислоты. Из приготовленной смеси формуют прессованием необходимые изделия (гранулы) размерами 20х30 мм, Усилие прессования

50 — 100 кгс/см . При меньшем усилии прес2 сования сырья прочность изделий становит. ся низкой и они разрушаются.

При усилии прессования более 100 кгс/см происходит сильное уплотнение материала, снижающее рафинирующую способность материала, Указанные пределы обеспечивают получение требумой пористости изделий 20-30%, Сушку "сырых" изделий ведут с следующем режиме: 24 ч при температуре окружающей среды, 24 ч при 1500 С и 24 ч при 300

С.Далее изделие отжигают в течение 4 ч при

700 С и охлаждают со скоростью 2 — 7

С/мин.

1668442

Затем формируют фильтрующий слой толщиной 100-300 мм и пропускают через него предварительно прогретый до 690—

740" С расплав, подлежащий очистке, Для контроля содержания примесей отбирали пробы металла на химический анализ до и после фильтрации. Получили следующие результаты, Содержание примесей до и после фильтрации соответственно, мас. : железо 0,5-0,3; кремний 0,1-0,09; магний 0,014-0,0016; титан 0,004 — 0,0005; ванадий 0,0015-0,0013; натрий 0,0050,0018; окись алюминия 0,001-0,0002; водород 0,19 — 0,16 см /100г. Технологическое опробование металла на количество обрывов 1 т катанки при волочении ее на проволоку диаметром 1,7 мм до и после фильтрации соответственно 0,5-0,1. удельное электросопротивление катанки до и по2 сле фильтрации 0,02808-0,02800

OM мм м

Указанные результаты приведены. в табл.1 (опыт 3), Результаты других опытов также приведены в табл.1 и в сравнении с известными способами (опыты 6 и 7).

Опыты показали, что металл, профильтрованный через предлагаемый огнеупорный материал, содержит меньше натрия, а степень очистки его от титана, окиси алюминия и водорода выше по сравнению с рафинированным металлом, очищенным путем пропускания его через микалекс огнеупорный. Рафинирующая способность предлагаемого огнеупорного материала обусловлена избирательным поглощением алюмината натрия, присутствующего в расплавленном металле и являющегося компонентом электролита алюминиевых ванн.

Рентгеновский анализ шлакового отложения, оставшегося на огнеупорном материале после фильтрации через него алюминия, приведенный на чертеже, показал, что основным компонентом шлаковой пленки является алюминат натрия.

Химический анализ (табл.2) подтвердил наличие высокой концентрации в шлаковой пленке, оставшейся на предлагаемом фильтре, натрия, окиси алюминия и титана.

Гранулы огнеупорного материала могут быть изготовлены иэ изделий, отслуживших свой срок, т.е, использование огнеупорного материала возможно в двух направлениях—

5 сначала как изделие для литья (втулки, поплавки, металлотракт, футеровка), а далее как фильтрующий материал. Адсорбирующая его способность при этом остается в силе.

10 Наибольший эффект в промышленности от применения предлагаемого способа очистки алюминия от примесей может быть получен при производстве алюминиевой . катанки за счет снижения количества об15 рывностей при волочении катанки на проволоку и снижения величины ее удельного зле ктросопротивления, В табл.1 приведены результаты технологического опробования алюминиевой ка20 танки, из которой видно, что катанка, изготовленная из металла, очищенного от примесей по предлагаемому способу, имеет меньшее удельное электросопротивление по сравнению с удельным электросопротив25 лением катанки, отрафинированной по известным способам. Обрывность катанки при волочении ее на проволоку также наименьшая по сравнению с обрывностью про. волоки, изготовленной из металла, 30 очищенного известными способами.

Формула изобретения

Состав для рафинирования алюминия и

его сплавов фильтрацией, содержащий or35 неупорный материал, отличающийся тем, что. с целью повышения степени рафинирования от натрия, оксида алюминия, водорода и титана, он дополнительно содержит ортофосфорную кислоту плотно40 стью 1,4-1,5 г/см, а в качестве огнеупорноз го материала — шамот и глину, при следующем соотношении ингредиентов, мас, :

Шамот 60-70

45 Глина 23-30

Ортофосфорная кислота, плотностью 1.4 —. 1,5 r/ñì . 7-10

3668442

До фильтрации

/ Огнеупорный состав, мас.X

0,02808

После Фильтрации

0,10

0,010 0,00! 0,0014 0,004

До Фильтра>р>н

0,0008

0,18

0,3

0,02805

0 30

2 1йаиот ЬО

Глина 30

0,0010 0,19

0,5

0,02808

О ° 30

После фильтрации

Пртофос4>орина кислота 10

D,2803

0,22

О ° 30

0,10

0,16

3 Иаиот 67

Глмна 25

0,30

0,5

О,D2808

После фильтрации

Ортофофорнап кислота 8

0 ° 30

О, 16

0 ° 1

0,02800

Ло фильтрации йаиот 72

Глина !8

0,30

0,!0

0>5

0,02808

0,19

Ортофосфорнае кислота 10

0,0О16 0,0008 0,0015 е

До фильтрации

0,30

0,09

0,002

0,0005 0,15

0,24

0,02804

Иамот 76

Глина !7

0,30 О, 10

0,5

0,02808

Пртофофсорнав кислота 7

О ° 10 0,009 0,001 0,0015 0,004

0,30

0,0005

0>17

0,37

0,02805

Ro Фильтра>о>и

1Ь>капекс огнеупорный

О ° 30

0,5

0,02808

После Фильтрации

0,10 0>00017 0 ° 0009 0,0016 0,005

0,30

0,0007

0,18

0,25

0,02805

До Фильтрации

Глинозем гранул>гроваиный

0,30

0,10

0;00!0

0,19

0,5

0,02808

0,30

0,10

0,0006 0,15

0 ° 4

0,02806

0,02808

После фильтрац>п>

Ортофосфорнап кислота 7

0,30

0,02801

1 1йамот 55

Глина 37

Ортофосфорнап кислота 8

Огнеупорный состав, иасЛ

Элиот 70

Глина 23

0,30 . 0,10 0>014 0,004 0,0015 0,005 0,0010 0> 19 О, 5

О ° 10 0>014 0 ° 004 0,0015 0,005

D,ОО1 7 Q,0007 а,0013 0,0021 0,0008

До Фильтрации

0,10 0,014 0,004 0,0015 0,005 0,0010 0,19

0,09 0,0016 О ° 0005 0>0013 0,0018 0,0002

0 014 0,004 0 0015 0,005 0,0010

После фильтрации

0,014 0,004 0,0015 0,005 0,0010 0,19

После фильтрации

О, 10 0 ° 014 0,004 0,00!5 0,005 0,0010 О ° 19

0,014 0,004 О ° 0015 0,005

После Фильтрации

0,014 0 ° 004 0,0014 0,005

До фильтрации

030 О 10 0014 0004 00015 О ° 005 00010 О ° 19 05

0,10 0 0015 0 ° 0006 0 0015 0 0019 0,0002 О ° 15 0>14

1668442

Таблица 2

О, О, y,ë(õ) z,çÔ(1

Оя(х) ) 93(x) Составитель О.Голыжникова

Текред M.Ìoðãåíòàë Коааввтоа О.Кравцова

Редактор Е.Папп

Заказ 2628 Тираж 315 Подписное

ИНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушскэя наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Хар шла

Сп

М ф

Ост фил фи

ant рез ны

r,957(õ) ам(в

f,75(x> в

Э сов

x+

Сп вв,:а а