СПОСОБ ПЛАВКИ ЛОМА И ОТХОДОВ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ С ЖЕЛЕЗНЫМИ ПРИДЕЛКАМИ Российский патент 1996 года по МПК C22B7/00 

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано при переработке алюминиевого лома с железными приделками и отходов биметалла типа сталь алюминий.

Известен способ переработки отходов алюминиевых сплавов, согласно которому алюминийсодержащие отходы плавят совместно с флюсом (Авт. свид. СССР N 1125274, кл. С 22 В 7/00, опубл. 1984 г. бюл. N 43).

Наиболее близким к заявляемому способу по технической сущности и достигаемому результату является способ плавки лома и отходов алюминиевых сплавов с железными приделками, включающих их загрузку в камеру плавления и плавление. Затем в образовавшийся расплав вводят смесь частиц оксидов алюминия и кремния из расчета 1,5.2,5 весовых частей оксидов на 1 весовую часть расплава алюминиевых сплавов. При этом создается двухслойная ванна: частицы оксидов алюминия и кремния как имеющие большую плотность, чем расплав алюминия, образуют нижний слой, а расплав верхний. В полученную двухслойную ванну вводят следующую порцию шихты и проплавляют ее. Из камеры плавления удаляют расплав, оставляя часть его над слоем оксидов алюминия и кремния (Авт. свид. СССР N 1191479, кл. С 22 В 7/00, опубл. 1985 г. бюл. N 42).

К недостаткам способа относятся:
сложность процесса, включающего введение в расплав оксидов;
высокие затраты на создание двухслойной ванны, поскольку используются относительно дорогие компоненты: безжелезистый алюминиевый сплав и оксид алюминия.

Задачей изобретения является упрощение процесса и снижение затрат.

Это достигается тем, что в известном способе плавки лома и отходов алюминиевых сплавов с железными приделками, включающем их периодическую загрузку в камеру плавления и плавление в двухслойной ванне, согласно изобретению двухслойную ванну создают путем сплавления присадок, содержащих оксиды алюминия и кремния. Кроме этого в качестве присадки, содержащей оксиды алюминия, используют шлаки производства алюминия и его сплавов, например силуминов, а в качестве присадки, содержащей оксид кремния, используют шлаки производства синтетического силумина.

Сущность предлагаемого способа заключается в следующем. По аналогии с прототипом для разделения железных компонентов шихты и алюминия и, соответственно, уменьшения времени их контакта в расплаве используется двухслойная ванна, что обеспечивает накопление железных приделок в нижнем оксидном слое. Для создания двухслойной ванны сплавляют металлизированные шлаки производства алюминия и его сплавов, например, силуминов и шлаки производства синтетического силумина (В.М.Федотов "Технология получения синтетического силумина"// Технология. Ресурсосберегающие процессы, оборудование, материалы: Научно-техн. сборник/ г. Москва, ВИМИ, НИИР, 1993, вып. 1-2, С. 40-43), взятых в соотношении 1,5:1, что обеспечивает образование оксидного слоя, содержащего известное количество оксида алюминия.

Способ осуществляется следующим образом.

В камеру плавления вводят шлаки производства алюминия и его сплавов и шлаки производства синтетического силумина. При 700-720^oC в полученную двухслойную ванну вводят лом, содержащий железные приделки, и выдерживают до полного расплавления шихты. Затем сливают металл и удаляют шлак с железными приделками и цикл переплавки лома повторяют. При этом используют вторичный сыпучий шлак или снова наводят двухслойную ванну.

Способ проверен в промышленных условиях.

Пример. В индукционной печи ИСТ-04 с графитовым тиглем расплавили 20 кГ силуминового шлака состава, мас. 50 алюминия, 10 кремния, 32 оксида алюминия и 8 кремния, и 10 кГ шлака производства синтетического силумина состава, мас. 40 алюминия, 10 кремния, 45 оксида кремния и 5 оксида алюминия. В полученную ванну ввели 60 кГ лома и отходов алюминиевого сплава с содержанием 4 кГ железных приделок. После расплавления шихты взяли пробу сплава (содержание железа в сплаве 0,57%). Затем в расплав ввели 60 кГ шихты, содержащей 6 кГ железных приделок и после расплавления шихты слили металл. При этом содержание железа в конечном сплаве составило 0,68%
Применение предлагаемого способа в промышленности позволит значительно уменьшить степень растворения железа в алюминии при упрощении процесса и уменьшении затрат за счет вовлечения в процесс отходов производства алюминиевых сплавов на 8-10% по сравнению с известным.

Использование: получение вторичных алюминиевых сплавов. Цель: упрощение процесса и снижение затрат. Сущность изобретения: в плавильную камеру загружают шлаки производства силуминов и синтетических силуминов. В полученную двухслойную ванну вводят лом и отходы алюминия с металлическими приделками и выдерживают при температуре 700-720^oC в течение 20-30 мин. Затем сливают металл и цикл повторяют. Положительный эффект: упрощается процесс и снижаются на 8-10% затраты на переработку единицы шихты. 3 з.п. ф-лы.

1. Способ плавки лома и отходов алюминиевых сплавов с железными приделками, включающий их периодическую загрузку в камеру плавления и плавление в двухслойной ванне, отличающийся тем, что двухслойную ванную создают путем сплавления материалов, содержащих оксиды алюминия и кремния. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве материала, содержащего оксид алюминия, используют шлаки производства алюминия и его сплавов. 3. Способ по п.2, отличающийся тем, что в качестве шлаков производства алюминия и его сплавов используют шлаки силуминов. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве материала, содержащего оксид кремния, используют шлаки производства синтетического силумина.