Флюс для рафинирования алюминия и его сплавов в плавильной печи Советский патент 1992 года по МПК C22C1/06 C22B9/10 

in

со

ЭО

ел

Изобретение относится к цветной металлургии, конкретно к флюсовой обработке алюминия и его сплавов. Изобретение позволяет получить алюминий или его сплав, обработанный предлагаемым флюсом, с пониженным содержанием примеси натрия, а также обеспечить возможность переработки шлаков, образующихся при плавке, в алюминиевь.х электролизерах за счет сведения в флюс, содержащий хлорид магния, дополнительно хлоридов бария и/или кальция и сульфат алюминия при следующем соотношении компонентов, мас.%: хлориды бария и/или кальция 35-45; сульфат алюминия 5-15, хлорид магния остальное. Снижение содержания - примеси натрия в сплаве достигается за счет повышения рафинирующих, свойств флюса, что обеспечивается разложением сульфата алюминия с выделением активного окислителя натрия - серного ангидрида. Хлориды бария и/или кальция в смеси с хлоридом магния позволяют поддерживать невысокую температуру плавления флюса, что не требует повышения ка- лийсодержащих компонентов, в результате чего предотвращается насыщение последними шлаков, образующихся при плавке, тем самым исключается их вредное влияние на стойкость подины алюминиевых электролизеров. Переработка шлаков в последних становится возможной и целесообразной. 2 табл. 2 (Л

Изобретение относится к области цветной металлургии, конкретно к флюсовой обработке алюминия и его сплавов.

Известен флюс для рафинирования алюминиевых сплавов, содержащий не менее 20% хлористого магния, не более 10% коиолита и остальное - хлористый калий .

Недостатком данного флюса является то, что за смет криолита происходит ооогащение алюминиевого сплава натрием.

Известен флюс для рафинирования алюминия и его сплавов., содержащий 30-90 масД фтористых и хлористых солей щелочных и щелочно-земельных металлов и 10- 70 мае.% биосульфата калия.

Использование данного флюса позволяет эффективно очистить расплав от

J.- M i;:n МлПИЧИП В ГОСТ ЛИС фЛ ОСЗ

|, льфата кллия .

Однако присутствие солей калия усложняет процесс переработки шлаков, насыщенных этими тлями, так как сччсфаботка их в алюминиевых лочтролизеpax нецелесообразна вслед- стпис вредного влияния калия на стойкость подины.

Наиболее близким к предлагаемому является карнпллитовый флюс, содержащий масД хлорида магния и 33 57 мас.-j хлорида калия.

Известный флюс обладает недостаточно высокими рафинирующими свойствами по отношению к натрию (рафинирующим компонентом в этом отношении является хлорид магния). Кроме того, наличие хлорида калия в составе флюса ведет к переходу его в образуемые при плавке шлаки, переработка которых в алюминиевых электролизерах (является наиболее простым и экономичным способом переработки шлаков, т.е. выплавляемый алюминий переходит в катодный металл, а окись алюминия подвергается электролизу с получением алюминия) практически невозможна из-за преждевременного разрушения подины и ухудшения за счет этого сортности электролитического алюминия. Способы переработки шлаков вне алюминиевых электролизеров усложняет этот

,Г . .СТОИМОСТЬ извле 35 рия 2, увеличение более 15 мас.%

каемых компонентов.

Целью изобретения является повышение степени очистки сплава от натрия за счет улучшения рафинирующих свойств флюса и обеспечение возможности переработки шлаков, образующихся при плаёке, в алюминиевых электролизерах.

Эта цель достигается тем, что флюс, содержащий хлорид магния, дополнительно содержит хлориды бария и/или кальция и сульфат алюминия при следующем соотношении компонентов, мае. %:

Хлорида бария

и/или кальция

Сульфат алюминия

Хлорид магния

Введение в состав предлагаемого флюса дополнительно хлоридов бария и/или кальция и сульфата алюминия обеспечивает как повышение степени очистки сплава от натрия за смет улуч40

45

5-15 Остальное

50

55

нецелесообразно ввиду повышения в расплаве содержания окиси алюмини

Уменьшение содержания хлоридов бария и/или кальция менее 35 масД и увеличение более 5 мас.% ведет к увеличению температуры плавлени флюса, следовательно, и его вязкос что снижает степень очистки от на рия.

Проверку свойств данного соста флюса производили при приготовлен алюминиевого сплава АМг2 с содерж ем натрия до рафинирования, равны 0,0033 масД.

Для испытания готовили солевые си, содержащие компоненты в указа ных пределах (составы 1-9), за их пределами (составы 10-15) и в изв ных соотношениях (состав 16).

Эти составы представлены в таб

Приготовленную солевую смесь и расчета 1,2 кг/т сплава загружают поверхность расплава в ванне элек

шгния рафинирующих свойств флюса, так и возможность переработки шлаков, образующихся при плавке, в алюминиевых электролизерах за счет предотвращения вредного влияния их на стойкость подины .

Повышение рафинирующих свойств флюса достигается за счет разложения сульфата алюминия с образованием серного ангидрида - сильного окислителя натрия

,о

3SO,

SO

770

АгО, +

3 + Na Na20 +

SO,

Хлориды бария и/или кальция в смеси с хлоридом магния являются основой, позволяющей поддерживать невысокую температуру плавления флюса, что позволяет заменить калийсодержа- щие компоненты, в результате чего предотвращается насыщение последними

шлаков, образуемых при плавке, а значит и вредное .влияние их на стойкость подины. Становится возможным переработка шлаков в алюминиевых электролизерах.

Выбранные пределы состава флюса лимитируются следующими факторами. Уменьшение содержания сульфата алюминия менее 5 масД не обеспечивает повышения степени очистки от натрия 2, увеличение более 15 мас.%

нецелесообразно ввиду повышения в расплаве содержания окиси алюминия.

Уменьшение содержания хлоридов бария и/или кальция менее 35 масД и увеличение более 5 мас.% ведет к увеличению температуры плавления флюса, следовательно, и его вязкости, что снижает степень очистки от натрия.

Проверку свойств данного состава флюса производили при приготовлении алюминиевого сплава АМг2 с содержанием натрия до рафинирования, равным 0,0033 масД.

Для испытания готовили солевые смеси, содержащие компоненты в указанных пределах (составы 1-9), за их пределами (составы 10-15) и в известных соотношениях (состав 16).

Эти составы представлены в табл.1.

Приготовленную солевую смесь из расчета 1,2 кг/т сплава загружают на поверхность расплава в ванне электрмческой печи (миксера емкостью 25 т), затеи расплав перемешивают с помощью МГД-мгремешивате- ля в течение 35 мин. После 10 мин выдержки снимают ылак и отбирают пробы на определение в сплаве содержания натрия и окиси алюминия.

Шлаки, образующиеся при плавке, после снятия их перерабатывают в алюминиевых электролизерах.Ведут наблюдение за состоянием подин последних. Производят анализ сортности алюминия в электролизерах.

Результаты испытаний представлены в табл.2.

Как видно из данных табл.2, использование данного состава флюса (1-9) для обработки алюминиевых сплавов позволяет повысить степень очистки их от натрия в 2-3 раза за счет улучшения рафинирующих свойств флюса. Переработка шлаков, образующихся при плавке, в алюминиевых электролизерах становится возможной, так как пре

5

0

до 1 г ручается вредное влияние их на тонкость подины, в результате че- гч, улучшается сортность электролитического алюминия и увеличивается срс службы электролизера.

Формула изобретени

Флюс для рафинирования алюминия и его сплавов в плавильной печи, содержащий хлорид магния, отличающийся тем, что, с целью повышения степени рафинирования металла от натрия и обеспечения возможности переработки образующихся при плавке шлаков в алюминиевых электролизерах, флюс дополнительно содержит хлориды бария и/или кальция и сульфат алюми ния при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

Хлориды бария и/или кальция Сульфат алюминияХлорид магния

35-45

5-15 Остальное

Таблица