Способ введения марганца в ванну расплавленного магния Советский патент 1986 года по МПК C22B26/22 C22C1/03 

Изобретение относится к металлургии цветных металлов и направлено на совершенствование технологии введения добавки марганца в ванну расплавленного магния.

Цель изобретения - повьпиение эффективности усвоения марганца расплаленным магнием.

В производстве магния во многих случаях требуется добавлять марганец для целей рафинирования и легирования. Например, добавляют в магний марганец в количествах до 2 вес.% с целью удаления железа из ванн и по- вьшения коррозионной стойкости и ме- ханических свойств отлитого из магни изделия. Обычное промышленное усвоение марганца составляет примерно 50 80%, причем время растворения велико Поскольку марганец имеет т.пл, 243° а магний 650 С, время растворения добавки обьгчного электролитического марганца (например, чешуйчатого) составляет приблизительно 2 ч при обычной температуре (750-800 С) ван- ны магния,

В соответствии с изобретением электролитический металлический марганец вводят в ванну, расплавленного магния в виде однородной тонкоизмельченной прессованной смеси порошков марганца и магиия. Вводимая добавка .марганца растворяется в ванне расплавленного магния со значительно более высокой скоростью, чем при добавке элементарного, марганца.

Предлагаемый способ обеспечивает возможность экономичного, быстрого и эффективного введения добавки марганца в магний.

Установлено, что в соответствии с изобретением, когда тонкоизмельченный марганец перемешивают с тонкоизмельченным магнием и полученную смесь вводят в ванну расплавленного магния, взаимодействие между этими металлами вызывает быстрое растворение марганца в ванне расплавленного магния,

В конкретном варианте осуществле- ния тонкоизмельченный марганец и тонкоизмельченный магний смешивают друг с другом. Все частицы тонкоизмельченного марганца и магния должны быть предпочтительно мельче 30 меш (30 D)j особенно выгодно, когда все частицы имеют размер 20 меш (20 D) и мельче. Предпочтительные

5 б 5

5

0 5

0

5

пропорции смеси находятся в пределах 40-60 мас.% марганца и 60-40 нас.7, магния. Наиболее предпочтительная смесь - 50 мас.% марганца и 50 мас,% магния. Пии осуществлении изобретения предпочтительно использование технически чистого магния и электролитического марганца.

Установлено, что до 50% магния и смеси марганца с магнием могут быть заменень алюминием без какого- либо вредного влияния на взаимодейст вие между металлами, при котором марганец растворяется в ванне рас- гшавленного магния, однако в некоторых применениях в данной области техники могут найти одновременную добавку алюминия и марганца в ванну магния нежелательной,

Согласно изобретению смесь тонкоизмельченных марганца и магния добавляют в традиционную ванну расплавленного магния, например 99,9% технически чистого электролитического магния.. Расплав магния поддерживают при 69б-800°С, предпочтительно 700- 760°С.

В предпочтительном варианте осуществления смесь марганца с магнием добавляют в ванну расплавленного магния в виде прессовок (таблеток). Смесь тонкоизмельченных марганца и магния прессуют (уплотняют) в виде прессовки (таблетки), предпочтительно имеющей плотность, достаточную для-того, чтобы она погружалась под собственным весом в ванну расплавленного магния. Подходящей является плотность npeccoBKii в пределах примерно от 2,1 до 3,0 г/см , причем когда эта плотность составляет примерно 86-93% максимальной теоретической плотности выбранной смеси марганца с магнием (максимальная теоретическая плотность - это плотность расплавленных и полностью сплавленных друг с другом компонентов). t

Предпочтительная плотность составляет около 90-93% максимальной теоретической плотности. Для наи- более предпочтительной смеси (50 вес.% марганца и 50 вес.% магния) предпочтительная плотность прессовки составляет 2,7 г/см. Количество добавляемого марганца в ванну магния регулируют числом добавляемых прессовок с учетом количества марганца, находящегося в каждой прес. 31

совке. Могут быть легко введены добавки марганца до 2 вес,%.

Проведена серия опытов, при которых в ванну расплавленного магния при различных температурах ванны вводили таблетки из однородной смеси (50% марганца и 50% магния) в соответствии с изобретением, обеспечивая введение добавок марганца, состав- лякнцих 0,5; 1,0 и 1,5% от веса расплавленного магния в ванне, а также опыты с использованием таблеток, в которых половина магния была заменена алюминием, т.е. однородная смесь состояла из 50% марганца, 25% магния и 25% алюминия.

Марганец в смесях на все I00% состоял из тонкоизмепьченного электролитического чешуйчатого марганца. Магний представлял собой трнкоизмель

г 50 50

725 0,5 35 2,5 89

2 50 50

«О 0,5 J5 2,5 89

3 50 50

800 0,5 35 2,5 89

50 50

725 1,0 35 2,59 92

5 50 50

560 J,0 33 2,59 92

550584

ченный 99,9%-ный технически чистый магний, алюминий - тонкоизмельченный 99,9%-ный технически чистый алюминиевый порошок. Смеси перемета5 ны и затем опрессованы в таблетки на гидравлическом прессе при указанных давлениях.

Ванна состояла из 99,9% техничес- 10 ки чистого расплавленного магния, стабилизированного в среде аргона при некоторой температуре в графитном тигле с использованием индукционной электропечи для созданид тем- t5 пературы ванны. Поверхность ванны магния была покрыта флюсои, состоящим из КС1, MgClj, BaCljH CaF-j.

Параметры для указанных опытов и результаты этих опытов показаны 20 в таблице.

Продолхенна г бляцм

Кродоппия тсблицч

SO $J$ ем0.203,0 «

ki W SOD0,5203,04 2

50 $ as ;aj 1,0 20 3,04 93

90 1929 IM

1,0203,0 93

t 50 2529 MO1,0203,06 M

J9 90 2$i9 ,291,9203,06 93

2 90 29 .29 W)1,9203,06 93

50

25

25

BOO

1,5

Составитель Г. Титова Редактор М. Петрова Техред И.Верес

Заказ 4734/60 Тираж 567Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

1роизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3,06 93

I

S

IS

30

«S

0,034

0,5

1,0

1,20

1,26

I

34

71,3

7в

82

Корректор Т. Колб