Способ рафинирования алюминиевых сплавов

 

. Использование: рафинирование алюминия и его сплавов Сущность: способ включает электрофлюсовое рафинирование жидким флюсом с наложением на флюс электрического поля Новым в способе является то, что рафинирование расплава осуществляют последовательно в горизонтальной струе под слоем флюса в питейном лотке и в вертикальной струе в камере рафинирования Попе накладывают на флюс в камере. Расплав, прошедший опектрофпюсовое рафинирование в камере, продувают инертным газом 1 з п ф-пы, 1 ил, 1 табл

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Комитет Российской Федерации по патентам н товарным знакам

1 (21} 5029553/02 (22) 03.01.92 (46) 30.11.93 Бюл. Но 43 И (71) Каменск-Уральское металлургическое производственное объединение

{72) Комаров С.Б.; Анферов В.Е; Овсянников Б.В.;

Благодатских В.И. (73) Комаров Сергей Борисович (54} СПОСОБ РАФИНИРОВАНИЯ АЛЮМИНИЕBblXСПЛАВОВ (57). Использование: рафинирование алюминия и (19) RU (11) 2003711 С1 (51) 5 С2289 10 С22С1 Об его сплавов. Сущность: способ включает электрофлюсовое рафинирование жидким флюсом с наложением на флюс электрического поля. Новым в способе является то, что рафинирование расплава осуществляют последовательно в горизонтальной струе под слоем флюса в питейном лотке и в вертикальной струе в камере рафинирования. Попе накладывают на флюс в камере. Расплав, прошедший электрофлюссвое рафинирование в камере, продувают инертным газом. 1 з.п.ф-пы, 1 ил„1 табл.

2003711

Изобретение относится к металлургии ц(3етных металлов и сплавов и может быть использовано для рафинирования алюминия и его сплавов, Известен способ рафинирования алюминия и его сплавов, включающий обработку расплава смасгно инертного газа и жидкого фл оса. При этом жидкий флюс f3sOдят B стру,о инертного rаза в месте ее ввода в расплав (а.с, N; !652369, кл. С 22 В 9/10, 1988).

Недостатком способа является недостаточнач эффектиш ость рафинирования.

Известен способ рафинирования сплаI30I3 на Îс ове ал оминия, включающий обработку расплава смесь о инертного газа и жидкого фл.оса {а,с. % 1118703, кл. С 22

В 9/10, С 22 С 1/06, 1984). Способ предусматривает подачу расплава металла в емI;0r3rü г. расплавом фл оса, перемец ивание расплавов металла и флюса с одновременII0L1продувкой инертным газом и отделение мегалла от флюса.

Недостат 0rl способа является недостаточная э 1;фективность рафинирования, Наиболее близким техническим решением является способ электрофлюсового рафи! 1и ровачия rèåòàëë0â и спllа вов жидким фл uc0..";I с наложением на расплавленный флюс электрического поля (7J, Наложение электрического поля повышает эффективность рафинирования, но недостаточно, Кроме того, в процессе электрофл осоиого рафинирования падающая в жидком флюсе струя расплава увлекает мелкие час ицы ионизированног0 флюса в другую камеру установки ЭФР и далее в кристаллизатор. Пог1адая в слиток, частицы флюса сни>как>т ol o качество.

Цель изобоетения — повышение качества металла. Эта цель достигается тем, что в способе рафинирования алюминиевых сплавов, вKJlючающем электрофлюсовое ра<1>инирование жидким флюсом с наложением на флюс электрического поля, рафинирование расплава осуществляют последовательно в горизонтальной струе под слоем флюса в литейном лотке и в вертикальной струе, выполняющей под действием силы тяжести металла ускоренное движение в жидком флюсе. При этом распг ав, прошедший через слой жидкого флюса, продувают инертным газом (например, аргоном), При раф тнировании расплава в горизо ггальной струе расплав Очищают от более легких неметаллических включений, которые асплываюг и поглощаются флюсам. При этом всплытие неметаллических частиц про10

20

30 На черте>ке изображена схема осуществления предлагаемого способа.

Способ реализуют следующим образом.

Расплав подается из миксера 1 в кристаллизатор 2 через проме>куточную емкость 3. разделен ную перегородкой 4 на два отделения, сообщающиеся внизу каналом 5.

В отделении 6, соединенном открытым литейным лотком 7 с миксером 1, производится электрофлюсовое рафинирование расплава путем пропускания его через флюс 8, в котором расположен электрод 9, соединенный с источником электрического тока, 45

55 исходит не только под действием сил Архимеда, но и электростатических сил.

При рафинировании расплава в свободно падающей вертикальной струе расплав более эффективно очищается от неметаллических включений, которые по удельному весу мало отличаются от алюминиевого расплава.

Так как рафинирование расплава флюсом с наложением электрического поля в вертикальной и горизонтальной струях очищает расплав от разных видов неметаллических включений, их последовательное использование позволяет обеспечить более высокую степень очистки, При прохождении через жидкий флюс поддействием силы тяжести струя расплава ускоряется и вследствие этого утоняется и дробится. В это время расплавом увлекаются мелкие ионизированные частицы флюса, в том числе ионы хлора и фтора. При продувке расплава аргоном ионы хлора и фтора резко повышают эффективность рафинирования.

В то >ке время пузырьки аргона осуществляют флотацию других частиц флюса как ионизированных (A1Fg ), так и неионизированных (LiC!; KCl), и очищают расплав от фл юсовых включений.

В открытом литейном лотке поверхность расплава защищают флюсом 10.

Из отделения 11, соединенного с кристаллизатором 2, расплав подают по закрытому металлопроводу 12. В отделении 11 поверхность расплава защищают флюсом

13.

Подача металла из промежуточной емкости в закрытый металлопровод 12 осуществляют через леточное отверстие 14,. которое закрывается пикой 15..

Из миксера 1 s литейный флюс (10) металл поступает через леточное отверстие 16, закрываемое пикой 17.

В кристаллизаторе из расплава производят вытягивание слитка 18, 2003711 флюсовыми включ ниями, мм /см

0,044

0,018

0,008

В отделении 11, соединенном с литейным флюсом (13), расплав при помощи трубки 19 продувают аргоном.

Предлагаемый способ был опробован при литье слитков сплава 1420 диаметром

400 мм на литейно-плавильном агрегате газовая печь — вакуумный миксер.

Рафинирование расплава как в открытом литейном лотке, так и в емкости для

ЭФР, производилось жидким флюсом состава, Д:

Хлорид калия 45

Хлорид лития 45

Фторид алюминия 10

Кольцо, помещенное в жидкий флюс, служило положительным электродом, электрод, помещенный в расплав металла — отрицательным.

Подавали ток 0,5-2 кА при напряжении

4-8 В.

Формула изобретения

1. СПОСОБ РАФИНИРОВАНИЯ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ, включающий обработку расплава жидким флюсом с наложением на флюс электрического поля, отличающийся тем, что обработку флюсом осуществляют последовательно в горизонОткрытие и закрытие отверстия 14, регулирование подачи расплава в кристаллизатор осуществляли перемещением пики 15 рычагом 20, вращающимся вокруг оси 21.

5 Расплав подавали в кристаллизатор по закрытому металлопроводу.

Отверстие для забора расплава в закрытый металлопровод расположено ниже уровня расплава в емкости 11 на 200 мм.

10 Литье осуществляли с защитой расплава аргоном. Так же производилось литье по способу (Ц.

Резул.ьтаты исследования отлитых слитков приведены в таблице.

15 Как видно из приведенной таблицы, предложенный способ позволит снизить загрязненность металла неметаллическими включениями и газо Iàñûùåííîñòb elo. (56) Авторское свидетельство СССР

20 М 223112, кл. С 22 В 9/10, 1968

I водоро- I Загрязненность м

00г I талла окисными тальной струе в литейном лотке v, в вергикальной струе в камере рафинирования, при этом электрическое попе накладывают на флюс в камере рафинирования.

2, Способ по п.1, отличающийся тем. что после камеры рафинирования расплав продувают инертным газом. р + а

Д4с

y+4®

Ф Ф фф»

Фф . гфф -

ФФ «ф» 4ф М+

>++a ® =. ФЖ +4 e цКа@ »

;:,: ф р рущ ццрцуцр уу +

АМ@ Ь.4ЬФ Ф.МФПА+

°

1 и . в ° а а

° ° е ° е ° ° .:

- I ° ° В

Э ° °

I ° 1

В е ° :в ° : °