Способ получения сплавов на основе меди из вторичного сырья

 

Изобретение относится к цветной металлургии , в частности к способу получения сплавов на основе меди из вторичного сырья. Способ получения сплавов на основе меди из вторичного сырья включает смешивание .металлосодержащего компонента с покровно-рафинирующим флюсом, брикетирование смеси и последующий переплав брикетов. Сущность: в качестве металлосодержащего компонента используют корольки металла фракции - 7+0,5 мм, которые смешиваются в соотношении 1: (0,02-0.04) с покровно-рафинирующим флюсом, имеющим температуру плавления на 100-150° С ниже температуры плавления металла, а брикетирование смеси осуществляют до плотности брикета 6,4-7,0 г/см3. Способ позволяет снизить безвоззратные потери металла со шлаком. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1836473 АЗ (я)з С 22 С 1/06, С 22 В 7/04

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 5036815/02 (22) 10.04.92 (46) 23.08.93. Бюл. N 31 (71) Государственный научно-исследовательский, проектный и конструкторский институт сплавов и обработки цветных металлов (72) А,Н.Задиранов и Ф.Н,Стрельцов (73) Государственный научно-исследовательский, проектный и конструкторский институт сплавов и обработки цветных металлов (56) Авторское свидетельство СССР

hL 939577, кл. С 22 С 1/06, 1982. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СПЛАВОВ НА

ОСНОВЕ МЕДИ ИЗ ВТОРИЧНОГО СЫРЬЯ (57) Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к способу получения

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к способу получения сплавов на основе меди из вторичного сырья.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в следующем, Прошедший механическую разделку оборотный шлак рассеивают на ситах и отбирают фракцию концентрата размерами

-7+0,5 мм {корольки металла). Затем корольки металла смешивают в соотношении

1:(0,02 — 0,04) с покровно-рафинирующим флюсом (ПРФ), имеющим температуру плавления на 100-150 С ниже температуры плавления корольков металла, осуществляют перемешивание смеси до получения однородной массы, которую затем брикетируют до плотности брикета 6.4 — 7,0 г/см .

Плавку брикетов проводят в открытой печи

cfl/lBBoB на основе меди из BTopN÷èîãо сырья. Способ получения сплавов на основе меди из вторичного сырья включает смешивание металлосодержащего компонента с покровно-рафинирующим флюсом, брикетирование смеси и последующий переплав брикетов, Сущность: в качестве металлосодержащего компонента используют корольки металла фракции — 7+0,5 мм, которые смешиваются в соотношении 1: (0,02 — 0,04) с покровно-рафинирующим флюсом, имеющим температуру плавления на 100-150 C ниже температуры плавления металла, а . брикетирование смеси осуществляют до плотности брикета 6,4-7,0 г/см . Способ по3 зволяет снизить безвозвра — íûå потери металла со шлаком. 2 табл. без наведения на поверхности расплава пскровно-рафинирующегс флюса.

Выбор фракции корольков металла размерами -7+0,5 мм обусловлен следующими соображениями, Как видно из данных табл.1, получае- О мый после механической разделки оборот- фь ного шлака концентрат имеет большой набор различных фракций, содержащих не- ( одинаковое количество корольков металла.

Доля фракции размерами -0.5+0 мм s концентрате не превышает 6,63 j При атом данная фракция практически не содержит корольков металла, а состоит в основном из окислов основных и легирующих компонентов сплава. остатков отработанного флюса, частиц футерсвки печи и ". ä., характеризуемых небольшим насыпным весом (3,5 г/см3), вследствие чего, при попадании в шихту, эта фракция способствует увеличению массы

1836473 шлака на поверхности расплава. что приводит к росту безвозвратных потерь металла в результате запутывания в шлаке корольков металла. Фракция -7+0.5 мм является наиболее представительной s концентрате.

На долю ее приходится 71,4% всей массы фракций концентрата, а также 65,0% всех корольков, металла, находящихся в концентракте. Однако низкий насыпной вес фракции препятствует быстрому погружению корольков металла в расплав. Поэтому значительная часть корольков (-55-60%) остается в шлаке, Брикетирование указанной фракции с покровно-рафинирующим флюсом при заявляемых соотношениях обеспечивает погружение брикета на достаточную глубину, его быстрое расплавление, удаление в шлак с флюсом сопутствующих включений, что обеспечивает резкое снижение потерь металла со шлаком, Фракция размерами +7 мм имеет насыпной вес на уровне 7,5 г/см, что позвоз ляет получать минимальные по сравнению с другими фракциями потери металла со шлаком, поэтому брикетирование этой фракции нецелесообразно.

Использование покровно-рафинирую его флюса (ПРФ) с температурой плавления на 100 — 150 C ниже температуры плавления металла обеспечивает улучшение контакта корольков металла с флюсом в процессе расплавления по всей высоте брикета, за счет этого улучшаются условия смачиваемости неметаллических включений, содержащихся в брикете и окисной пленки на поверхности корольков металла. При расплавлении неметаллические включения и окисная пленка уносятся флюсом на поверхность расплава. Все это снижает потери металла со шлаком.

При температуре плавления флюса ниже температуры плавления металла более, чем на 150 С флюс плавится быстро, время контакта с корольками металла уменьшается, окисная пленка удаляется не полностью, что удлиняет время расплавления брикета и ведет к увеличению потерь металла со шлаком, При температуре плавления флюса ниже температуры плавления металла меньше, чем на 100 С условия смачиваемости неметаллических включений ухудшаются, часть их сохраняется в объеме брикета, что способствует образованию дополнительного количества шлака и увеличению потерь металла, Кроме того, ПРФ обеспечивает рафинирование расплава и создает защитную пленку на поверхности расплава, препятствующую его окислению.

10

Введение в состав брикета ПРФ с заданной температурой плавления в соотношении 1:(0,02 — 0,04) позволяет получить брикет заданной плотности, растворить окисную пленку на поверхности королька металла по всему объему брикета при плавке и удалить в шлак неметаллические включения, Уменьшение заданного соотношения (уменьшение количества флюса) ухудшает условия контакта флюса с корольками металла, окисная пленка и неметаллические включения удаляются не полностью, увеличиваются потери металла со шлаком. .Увеличение заданного соотношения уменьшает плотность брикета, ухудшает уь ловия его глубокого погружения в расплав, что также увеличивает потери металла со шлаком.

20 Брикетирование указанной смеси осуществляют до плотности брикета

6,40-7,0 г/см, что обеспечивает погружез ние брикета на достаточную глубину. Позволяет, как сказано выше, растворить окисную пленку на поверхности корольков и металла и удалить в шлак неметаллические включения, в результате снижаются потери металла со шлаком.

Брикетирование до плотности брикета менее 6,40 г/см приводит к неполному поз гружению брикета в расплав, что резко увеличивает потери металла со шлаком, Брикетирование до плотности брикета более 7,0 г/см нецелесообразно, так как з

35 требует увеличения усилия прессования, повышает износ оборудования, при этом потери метала со шлаком существенно не снижаются.

Способ осуществляется следующим об40 разом.

В шаровой мельнице измельчают ПРФ и рассевом отбирают фракцию размерами

2+1 мм, которую смешивают с предварительно отобранной после рассева концентрата фракцией размерами -7+0,5 мм.

Полученную смесь перемешивают до получения однородной массы и снова просеивают на сите с размерами ячейки 0,5 мм, Надситовую фракцию направляют обратно в смесь, подситовую — в хвосты. Процесс приготовления смеси и ее рассева на сите с ячейками 0,5 мм осуществляют до тех пор, пока доля отходящей в хвосты фракции не будет превышать 5, Полученную смесь брикетируют при давлении 325 — 390 Н/мм . до плотности бри2 кета 6,4 — 7,0 г/см, з

Опытные плавки медных сплавов (латуней) с использованием в шихте полученных брикетов проводили в индукционной печи

18364 3

Таблица 1

Гранулометрические и технологические характеоистики концентрата l

Для фра в конце те, 11,9

10,0

71,4 б,б

ИСТ-0,06. Брикеты загружали в середину на расплав. После расплавления шихты и выдержки расплава в течениь ",— 2 мин скачивали образоваьшийся в процессе плавки шихты шлак, отливалл пробу металла на химанализ. После остывания шлак взвешивали, загру>кали в шарову с мельницу и размалывали в течение 1 — 1,5 часов. Затем определяли содержание металла B шлаке.

Химсостав сплавов, полученную с использованлем в шлхте брлкетов, соответствовал ГОСТ.

Результаты испытаний приведены в табл.2.

П р л м е р 1. К фракции корольков латуни ЛС59-"(,Тцл = 900 С) размеоами

7+0,5 мм, массой 500 г добавили покровнорафинирующий флюс (ПРФ) в количестве 15 г по соотношению 1:0,03. В качестве ПРФ использован флюс, содержащий 50%

Na284O7 и 50% Sl0z с температурой плавления 800 С (на 100 С ниже температуры плавления латуни ЛС59-1). Смесь перемешали, брикетирование смеси осуществляли на гидравлическом прессе при давлении прессования 325 Н lмм, Полученные брикеты размерами Дх1 = 30х10 мм, плотностью

6,4 г/см, средней массой 45,2 г в количестве 10 шт. загружали в расплав. Химический состав полученного сплава соответствовал

ГОСТ 15527-70. Потери металла со шлаком после проплавления брикетов составили

4,0%

Г1 р и м е р 2, Анало ично примеру 1 приготовили смесь корольков латуни ЛА850,5 фракцил -7+0,5 мм, массой 400 r и 8 г

ПРФ (по соотношению 1:0,02), содержащего

30% NaCI, 30% СаЕ2, 40% NaaAlFc), Темпе-, ратура плавления флюса (Тля = 870 С) ниже температуры плавления металла (1020 С) на 150 C. Смесь брикетировали при давлении прессования 390 Н/мм до плотности

2 брикета 7,0 г/см . Полученные брикеты разз мерами 30х8 мм, массой 39,5 г каждый в количестве 10 шт. загружали в расплав, Химический состав полученного сплава соответствовал TY 48-08-495-71. Потери металла со шлаком t-oc;aetnaè 3.0%.

Пример 3. Аналогично примеру

5 1 приготовили смесь корольков латуни

ЛС74-3 фракци -7+0,5 мм массой 500 r u

20 г ПРФ (при соотношении 1:0,04), содержащего 37,9% Ма20+ 62,1% %02 с температурой плавления равной 846 С (нэ 11чо С

10 ниже;-емпературы плавления металла, равной 956 С). Смесь брикетировали при дав,2 лении прессования 370 Н мм до плотности брикета 6,8 г/см . Полученные брикеты по

40 - каждый в количестве 10 шт. загружали

15 в расплав. Х1лмический состав полученного сплава соответ-ствовэл ГОСТ 15527-70. Потери металла со шлаком -оставили 3,8%

Как видно из табл.2, разработанный способ i10390flRa7 снизить nc>Tepv металла

20 со шлаком до 4% вместо 8 — 10% по известному способу, Промышленное опробование способа подтвердило полученные в лабораторных условиях результаты. Были приготовлены

25 (вес партии 500 кг) и проплавлены в ИЛК1,6 брикеты корольков латуни марки Л63 размерами 65х40 мм, плотностью 7,0 г/см, массой 3,6 кг каждый, Потери металла со шлаком составили 4 0%.

30 cDормула изобре — åíèÿ

Способ получения сплавов на основе меди из вторичного сырья, включающий смешивание металлсодержащего компонента с покровно-рафинирующим флюсом, 35 брикетирование смеси и переплав брикетов, отл ича ющи йся тем,чтов качестве металлсодержащего компонента используют корольки металла фракции -7+0,5 мм, смешивание корольков металла с флюсом

40 осуществляют в соотношении 1:(0,02—

0,04), используют флюс с температурой плавления на 100-150 С ниже температуры плавления металла, а брик:-.ирование смесл пооводят до плотности брикета 6,4—

45 7,0 г/см . f836473

Табл

Составитель О. Голыжникова

Редактор Е. Полионова Техред М.Моргентал Корректор А. Обручар

Заказ 3010 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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