Способ получения чушкового сплава магний-неодим-цирконий

 

Изобретение относится к цветной металлургии, конкретно к получению первичных чушковых магниевых сплавов. Цель изобретения уменьшение потерь циркония. В жидкий магний вводят смесь фторнеодима с флюсом из хлоридов щелочных и щелочно-земельных элементов в соотношении 2 1 и магнийциркониевую лигатуру, причем соотношение между фторнеодимом и хлоридом магния в флюсе поддерживается в пределах 100 (1 4), а флюс используют в виде гранул размером 0,4 2,5 мм. При этом в качестве флюса применяют отработанный электролит магниевых электролизеров следующего состава, мас. 4 6 хлорида магния, 8 18 хлорида натрия, 72 87 хлорида калия, остальное примеси. Способ позволяет увеличивать извлечение неодима в сплав до 91% 1 з. п. ф-лы, 3 табл.

Изобретение относится к металлургии цветных металлов, конкретно к получению первичных чушковых магниевых сплавов. Цель изобретения уменьшение потерь неодима. Цель достигается тем, что фторнеодим вводят в смеси с хлоридным флюсом, поддерживая соотношение фторида неодима к хлориду магния в флюсе 100:(1-4(, а в качестве флюса используют отработанный электролит магниевых электролизеров в виде частиц размером 0,4-2,5 мм следующего состава, мас. Хлорид магния 4-6 Хлорид натрия 8-18 Хлорид калия 72-87 Примеси Остальное Суть изобретения заключается в том, что смесь фторида неодима с хлоридным флюсом (содержащая хлорид магния в соотношении фторид неодима к хлориду магния 100:(1-4) в виде гранулированного отработанного электролита при введении в магниевый расплав позволяет уменьшить потери неодима и привести процесс восстановления в более оптимальных условиях по сравнению со смесью фторида неодима с флюсом ВИ-2 или флюсом без хлорида магния. Потери неодима обусловлены окислением на поверхности расплава металла, обменной реакцией с хлоридом магния, являющимся составляющей флюса, неполнотой восстановления фторида неодима, увлечением части металла с фторидами, оксидами и хлоридами в донный осадок. Выбранные пределы соотношения фторнеодима и хлорида магния обоснованы экспериментально следующими обстоятельствами: при соотношении большем, чем 100: 1, рафинирующие и защитные свойства флюса ухудшаются, увеличиваются содержание хлоридов в сплаве и потери неодима, при соотношении меньшем, чем 100: 4, увеличиваются потери неодима за счет взаимодействия с хлоридом магния. Оптимальными являются условия плавки при соотношении фторида неодима к хлориду магния 100:(1-4). Пределы крупности гранул определены следующими обстоятельствами: при крупности менее 0,4 мм продукт находится в пылевидном состоянии, наблюдаются большие потери в вентсистему. Кроме того, пылевидные материалы хуже смачиваются жидкостью и плохо смешиваются с другим мелкокристаллическим материалом, каким является фторид неодима. При крупности гранул выше 2,5 мм смесь получается недостаточно равномерной. Использование гранул с размерами менее 0,4 мм и боле 2,5 мм приводит к увеличению потерь неодима. Опробование способа проводили следующим образом. В тигель емкостью 2 т, установленный в печи СМТ-2, заливали жидкий магний, нагревали до 750-780^оС и при перемешивании вводили смесь фторнеодима с флюсом ВИ-2 с искусственной смесью с отработанным электролитом, гранулированным или по известному способу (ав.св. N 141630) в виде плава фторида неодима, KCl- NaCl и CaF₂. После завершения загрузки перемешивали, отстаивали, отбирали пробу и далее известным способом готовили сплав МЦр1Н3 и разливали в чушки на литейном конвейере. Кроме испытываемых приемов введения фторнеодима в смеси с флюсом остальные операции повторялись без изменений в пределах, предусмотренных технологической конструкцией. Фторнеодим вводили из расчете 40 кг неодима на 1 т магния в тигле. Результаты опробования (параметры плавок) приведены в табл.1 и 2. Составы искусственно приготовленного флюса и отработанного электролита приведены в табл.3. Из таблицы видно, что извлечение неодима в сплав увеличивается по предлагаемому способу, при этом стоимость отработанного электролита намного меньше, так как не требуется специального производства флюса. Известно, что неодим предпочтительно вводить в магний в смеси с флюсами, не содержащими хлорид магния, так как неодим, взаимодействуя с хлоридом магния, переходит в хлорид неодима и теряется. Способ несмотря на некоторое (4-6% ) наличие хлорида магния во флюсе позволяет увеличить извлечение неодима. По-видимому, добавка хлорида магния усиливает смачивающее действие флюса, а малое соотношение хлорида магния к фториду неодима термодинамически тормозит реакцию восстановления магния из его хлорида неодимом. По сравнению с используемым в промышленности способом извлечение неодима в готовый сплав увеличилось на 14,7% что составляет уменьшение потерь неодима на 5,9 кг и одновременно снижены затраты на флюс.

Формула изобретения

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЧУШКОВОГО СПЛАВА МАГНИЙ-НЕОДИМ-ЦИРКОНИЙ, включающий в жидкий магний смеси фторнеодима с флюсом из хлоридов щелочных и щелочно-земельных элементов в соотношении 2:1 и магнийциркониевой лигатуры, перемешивание и отстаивание, отличающийся тем, что, с целью уменьшения потерь неодима, в смеси неодима с флюсом поддерживают соотношение между фторнеодимом и хлоридом магния 100: (1-4), причем флюс используют в виде гранул размером 0,4-2,5 мм. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве флюса используют отработанный электролит магниевых электролизеров состава, мас. Хлорид магния 4-6 Хлорид натрия 8-18 Хлорид калия 72-87 Примеси Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2