СПОСОБ ОБРАБОТКИ ЖИДКИХ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ Российский патент 1997 года по МПК C22B21/06 

Изобретение относится к металлургии и литейному производству, в частности, к методам рафинирования алюминиевых сплавов.

Известен способ обработки алюминиевых сплавов, согласно которому на поверхность жидкого сплава засыпают рафинирующий флюс состава 47 KCl, 30 NaCl, 23 Na₃AlF₆ и после его расплавления производят обработку сплава гексахлорэтаном.

Недостатками известных способов являются сложность воспроизведения способа и низкое качество получаемого металла.

Наиболее близким по технической сути и достигаемым результатам является способ обработки жидких алюминиевых сплавов путем рафинирования раздельным методом в раздаточных ковшах емкостью 500 и 900 кг.

По этому способу после перелива алюминиевого сплава производят съем шлака содержащего до 75 алюминиевого сплава.

Одновременно двумя таблетками "Дегазер" состава 78 C₂Cl₆ и 22 NaCl по ТУ 6-01-1006-75, погруженными на дно ковша колокольчиком, проводят дегазацию сплава в несколько приемов, при этом расход "Дегазера" -0,1-0,15 в процесса дегазации колокольчик перемещают по дну ковша.

После окончания дегазации рафинируют сплав 0,5-0,7 жидкого флюса на базе "Препарата МХЗ", Т 113-08-405-81 состава 54,5 NaCl, 32,5 KCl, 13 Na₂SiF₆.

Снимают шлак и на зеркало металла наводят слой покровного флюса.

Однако существующий способ обработки не позволяет получать требуемое качество приготавливаемых сплавов, в шихту которых, кроме первичного сплава и первосортного возврата собственного производства, добавляют вторичные алюминиевые сплавы, переплавы стружки и шлака, что приводит к повышенному браку литых заготовок.

При этом из-за первоначального съема шлака в отвал ходит до 2 алюминиевого сплава с 1 т жидкого.

Длительное время обработки (20 25 мин) приводит к охлаждению жидкого сплава на 50 60 ^oC ниже технологической и требует значительных энергозатрат на его подогрев. В связи с этим известный способ имеет высокую себестоимость отливок.

Сущность изобретения заключается в том, что в известном способе обработки жидких алюминиевых сплавов путем рафинирования сначала осуществляют обработку сплава совместно со шлаком жидким флюсом, а затем дегазируют под слоем оставшегося шлака и флюса и проводят раздельно, в несколько приемов.

Предлагаемый способ обработки заключается в том, что вначале рафинируют 0,2 0,3 жидкого флюса на основе "Препарата МХЗ" согласно ТУ-113-08-405-84 весь объем сплава и шлака, находящегося на зеркале металла, то есть не производится первоначальный съем шлака.

Затем сплав дегазируют 0,05 0,06 таблетками "Дегазер", ТУ 6-01-1006-75 под слоем плавающего шлака, смоченного жидким флюсом.

Одну таблетку "Дегазер" погружают на дно колокольчиком (для ковша емкостью 500 кг) и двумя колокольчиками по одной таблетке для ковша емкостью 900 кг.

За счет выходящего из жидкого сплава тетрахлорэтилена пузырьки газа поднимают на поверхность неметаллические включения, которые смачиваются жидким флюсом и коагулируются в комочки шлака.

Вследствие созданного "кипящего слоя" гексахлорэтаном и из-за комбинированного воздействия на неметаллические включения жидкого флюса и "Дегазера" идет более эффективная очистка сплава от неметаллических включений.

После прекращения "кипения" снимают шлак с зеркала металла и сплав транспортируют к раздаточным печам.

Пример. Проводилась обработка сплава Ак6М2 для заливки заготовок "Головка блока цилиндров" 21081/21083-1003015 в раздаточном ковше емкостью 900 кг. Для сравнения обработку сплава вели известным способом и предлагаемым. Обработано несколько ковшей по каждому способу. В процессе обработки производили заливку образцов проб с целью определения их плотности и механических свойств исходного сплава и рафинированного, в отдельную тару снимали шлак и взвешивали, контролировали температуру в тигле раздаточной печи после раздачи и время обработки. Среднестатистические данные сведены в таблице.

Использование предлагаемого способа обработки жидких алюминиевых сплавов обеспечивает по сравнению с известными способами следующее преимущество. Совмещенное использование рафинирующих материалов и введение их в сплав в указанной последовательности наряду с уменьшением их расхода обеспечило возможность получения более качественных алюминиевых сплавов с одновременным снижением их потерь в шлаках и уменьшением времени обработки позволило: снизить брак деталей по газовым раковинам; уменьшить расход эл. энергии для поддержания технологической температуры заливки алюминиевых сплавов в раздаточных печах; унифицировать технологию обработки; улучшить условия труда за счет уменьшения выброса в атмосферу продуктов реакции рафинирующих материалов; высвободить часть оборудования; в целом снизить цеховую себестоимость отливки.

Использование: методы рафинирования алюминиевых сплавов. Сущность: вначале рафинирование проводят 0,2 - 0,3 % жидким флюсом на основе "Препарата МХЗ". Весь объем сплава и шлака находится на зеркале металла, т. е. не производится первоначальный съем шлака, и затем обработанный таким образом шлак дегазируют 0,05 - 0,06 % таблетками "Дегазер" под слоем плавающего шлака, смоченного жидким флюсом. Технический результат - улучшение качества приготавливаемых сплавов, снижение потерь алюминиевых сплавов в шлаках, сокращение времени обработки. 3 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Способ обработки жидких алюминиевых сплавов, включающий съем шлака, дегазацию, рафинирование жидким флюсом, отстаивание и повторный съем шлака, отличающийся тем, что перед съемом шлака проводят сначала рафинирование жидким флюсом, а затем дегазацию под слоем шлака и флюса с последующим отстаиванием. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве жидкого флюса используют смесь, содержащую, мас.

Хлорид натрия 54,5
Хлорид калия 32,5
Кремнефторид натрия 13,0
в количестве 2 3 кг на 1 т жидкого металла.

Гексахлорэтан 78
Хлорид натрия 22
в виде таблеток в количестве 0,5 0,6 кг на 1 т жидкого металла.