Способ подготовки алюминиевой стружки к плавке Советский патент 1986 года по МПК C22B7/00 

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к способам подготовки лома и отходов (стружки) алюминия к плавке, и может быть использовано в производстве алюминиевы сплавов. Цель изобретения - повышение производительности при переплавке струж ки за счет повышения ее теплопроводНС)СТИ. Изобретение заключается в том, чт алюминиевую стружку после сушки, маг нитной сепарации и отделения мелкой фракции заливают расплавленным металлом при температуре, определяемой по формуле I с Д + (1-к)с. температура расплава,, С теплоемкость стружки и расплава соответственно, кДж/град; скрытая теплота кристалли зации, кДж/кг; коэффициент заполнения формы стружкой, равный 0,25-0,35; температура стружки, С; температура кристаллизации , ° С, при соотношении стружки к расплаву К/1-К, а толщина заливаемого слоя оп ределяется по соотношению Н S/K, S - жидкотекучесть распла-г ва, мм. Полученную смесь перемешивают и выдерживают до полной кристаллизации расплава. В дальнейшем используют для получения марочных сплавов в качесГтве шихты в виде слитка, подаваемого с помощью загрузочного устройст ва в печь для плавки. Теплопровод11ость полученного слит ка в интервале температур 100-300 С Вт/м-град, теплопроводность пре.ссованных брикетов при тех же тем пературах 1-2 Вт/м-град. Повьшгение теплопроводности происходит в результате того, что при сме шивании жидкого металла со стружкой происходит нагрев и термическое расширение последней на 10%, что вызыва ет разрушение окисной пленки, покры042вающей частицы стружки, и обеспечивает сплавление обнажившегося металла стружки с введенным расплавом, а также уменьшается объем воздушных прослоек. Для оценки соотношения твердого и жидкого металлов проводят баланс тепла с учетом физических свойств расплава. Подвижность жидкость металла и, следовательно, коэффициент заполнения (плотность) конечного продукта зависят от перегрева расплава. Для нормального заполнения (проплавления стружки) необходимо, чтобы жидкий металл, проходя сквозь слой стружки, не терял своей подвижности, т.е. не кристаллизовался (кашеобразное сос|тояние при 50% жидкого металла) . Это достигается при выполнении следующего соотношения: М,С,Т,()(,+0,5), где М, масса стружки и расплава соответственно, кг; теплоемкость стружки и расплава соответственно, кДлс/град; температура стружки и расплава металла соответственно, °С; температура кристаллизации сплава, °С; скрытая теплота плавлепри этом м м .I.. Р с Ср (Тр - ) + 0,5Л Вместе с тем заполнение формы кристаллизующимся расплавом (жидкотекучесть расплава) зависит от марки расплава. Так, например, сплав АК5М7 имеет жидкотекучесть 390-480 мм, а сплав АК9С - 570-650 мм при стандарт ных испытаниях. Этот критерий определяет толщину слоя заливаемой стружки. Толщина слоя заливаемой стружки определяется из соотношения Н S/K,(2) где S - жидкотекучесть применяемого сплава в условиях заливки; К - коэффициент заполнения формы стружкой. Вместе с тем должно выполнятьс соотношение М К/1 - К, ТС Так как коэффициент заполнения стружкой порядка 0,25-0,35, то формула (2) примет вид ) Подставляя формулу (3) в (1), получают -Л. СрТр - Ср т +0,5/1 044 откуда найдем соотношение между температурой стружки и температурой заливаемого металла Т 4. Р (Т-К) С р Пример .Из стружки изготавливают брикеты прессованием и заливкой жидким металлом. У полученных образцов измеряют теплопроводность, а затем их переплавляют. Данные испытаний приведены в табл. 1.

Изобретение относится к способам подготовки алюминиевой стружки к плавке. Пель изобретения - повьшшние производительности при переплавке стружки за счет повышения ее теплопроводности. Алюминиевую стружку после сушки, магнитной сепарации и отделения мелкой фракции заливают расплавленным металлом при температуре Тр, определяемой по формуле: Т - o,5-/ + ,,р (i-K)cJ где Cj, , С р - теплоемкость стружки и расплава соответственно, кДж/град; . температура кристаллизации. С; К - коэффициент заполнения формы стружкой, равный 0,25-0,35; Л скрытая теплота кристаллизации, кДж/кг, при соотношении стружки и расплава К/1-К, а толщину заливаемого слоя определяют по соотношению Н S/K, где S жидкотекучесть расплава, мм. Полученную смесь перемешивают и выдерживают до полной кристаллизации расплана. Полученная смесь применяется для получения ма(Л рочных сплавов в качестве шихты в виде слитка, подаваемого с помощью загрузочного устройства в печь для плавки. Изобретение позволяет разрушать окисную пленку термическим путем, получать слиток с однородны ш теплофизическими характеристиками. Предложеиньй способ увеличивает теплопроводность брикета и снижает угар при плавке. 2 табл. со о ни

Ё агрегате расплавляют металл и заливают в стальную емкость 1200х хбООхАОО с коэффициентом заполнения стружкой 0,3. После заполнения емкости металл кристаллизуется, слиток извлекают и подают на переплав.

Данные лабораторных испытаний подтверждают преимущество пред тагаемого способа. Теплопроводность брикета, полученного путем кристаллизации расплава в массе стружки, по средним данным в 17,8 раз больше чем у известного способа. При этом скорость плавки возрастает примерно в .5,5 раз.

Результаты испытаний приведены в табл. 2.

Т а б лица 2

Тепло-За счет тер- 55

провод-мического наность,рушения окисВт/м-град0,96 17,05 ной пленки и

Продолжение табл. 2

монолита с однородными теплофизическими характеристиками

Формула изобретения

Способ подготовки алюминиевой стружки к плавке, включающий сушку.

$ 12719046

магнитную сепарацию и отделение мел-Т - температура кристалликой фракции стружки, отличаю- зации, С;

щ и и с я тем, что, с целью повыше-К - коэффициент заполнения

кия производительности при переплав-формы стружкой, равный

ке стружки, последнюю заливают рас-, 0,25-0,35;

плавленным металлом при температуре,Д - скрытая теплота кристалТрСС) определяемой пооФормулелизации, кДж/кг,

1 пц гт соотношении стружки и расплава

X К- C i I 2i2A± :.iist К/1-К, а толщину заливаемого слоя

определяют по соотношению

где Cj, , С - теплоемкость стружки иН S/K расплава соответственно, кДж/град;где S - жидкотекучесть расплава, мм.