Способ производства лигатуры алюминий-хром в электролизере для получения алюминия Советский патент 1982 года по МПК C25C3/36 

(54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ЛИГАТУРЫ АЛЮМИНИЙ-ХГОМ В ЭЛЕКТЮЛИЗЕРЕ ДЛЯ ПО.ПУЧЕНИЯ АЛЮМИНИЯ

Изобретение относится к металлургии алюминиевых сплавов и может быть использовано при производстве лигатуры алюмнний-хром. Известны два основных способа производства лигатур: сплавлением чушкового .или жидкого алюминия с легирующими компонентамн; и электролизом в процессе получення алюмннн Известен шособ Приготовления алюминиевых сплавов, содержащих 45-90% алюминия и 10-55% металла, плавящегося при температуре вьпие 1000°С, например, ванадия, молибдена, хрома. На поверхность расплавленного алюминия в ковше подается экзотермическая реакционная смесь, состоящая из окислов указанных металлов, алюминия и флюса, состояще го из извести и плавикового шпата. В результате реакщш окисла легирующего металла и алюминия образуется окись алюминия, поглощаемая шлаком, и легирующий металл, сплавляющийся с алкяОганкем. Добавлени флюса и экзотермической смеси продолжается до тех пор, пока содержание окиси алюминия в шлаке не повысится- до 80-85%. Затем щлаку дают остыть, в результате чего на поверхности расплава 1бразуется корка, и производят выливку сплаба из ковша 1. Основным недостатком способа являются значительные безвозвратные потерн алюминня (до 10%) и легирующих компонентов (до 25%). Известен способ легирования А в электролизере шлавлением компонентов в процессе электролиза. С целью повышейия texiD KO-3KOHOMH4ecKHx показателей в э ект спшзер дополнительно заливают расплавленйЬш а иОминтл в количестве 10-30% от ойцего объеМй ванньг по металлу. Этим оюсобом можно Получить алюминий, легированный медью (до 50%), титаном (до 2%), хромом (до 5%), цирконием (до 2%) , никелем (до 5%), бериллием (до 5%) и другие двойные лигатуры 12). Способ прост в осуществле1йш, однако предусматривает постоянную загрузку дорогостоящего металлического хрома. В этом случае электролизер со фявнительнв дсфопои и сложным оборудованием используют не по назначению, а именно как печь для слнав.пения катодного алюминия с металлическим хромпм. 395 Наиболее близким к предлагаемому является способ получения двойных, тройных и более сложных сплавов алюминия алюмотермическим путем. В известном способе двойные, тройные и более сложные сплавы получают введением в электролизер для получения алюминия окислов одного или нескольких металлов, например, хрома, никеля, кобальта, кремния и др. Причем, до или после восстановления окислов металлов в электролизер вводят чистые мегал-лы, например, железо, медь и др. 3. Основной недостаток способа - увеличение осадка на подине и повышение температуры электролита, что приводит к расстройству технологаческого режима электролиза. Цель изобретения - повышение техникоэкономических показателей процесса получения лигатуры алюминий-хром в электролизере для произв.одства алюминия. Поставленная цель достигается тем, что в способе производства лигатуры алюмииийхром в электролизере для получения алюминия включающем введение металлического хрома в в расплав алюминия и окиси хрома в электролит, окись хрома загружают порциями в количестве 0,15-0,17% от массы электролита в каждой порции. Технологический процесс получения лигатуры алюминий-хромс содержанием хрома 2-3% осуществляется следующим образом. Перед началом загрузки металлического хрома (при переводе электролизера на производство указанной лигатуры) из электролизера выливают максимально возможное количест во алюминия. Металлический хром вводится непосредственно в алюминий, из расчета получения товарной лигатуры. Окись хрома начинают вводить через сутки после введения металл ческого хрома порциями по 4,5 кг в смену или 0,16% окиси хрома от массы электролита, которая составляет 2,8-2,9 т. Количество вводимой в электролит окиси хрома выбрано на основании проведенных лабораторных нссцедований по изучению растворимости окиси хрома из электролита в катодный алюминий. Состав электролита близок к промышленному (к.о. 2,7-2,9). Обнаружено, что растворимость окиси хрома при к.о. 2,7-2,9 составляет 0,15-0,17%. Введение окиси хрома в электролит в количестве меньше нижнего предела растворимости приводит к увеличению загрузки дорогостоящего металлического хрома, а введение окиси хрома в электролит в количестве больше верхнего предела растворимости приводит к растройству технологического режима. Лабораторные испытания показаш, что порция окиси хрома, не превышающая предельную растворимость 0,15-0,17%, переходит полностью из электролита в металл в течение примерно 6 ч. Результаты испьттагшй показали, что применение способа позволит повысите технико-экономические показатели процесса за счет удешевления процесса получения лигатуры и сокращения расхода электроэнергии. Достигается это за счет меньшего перепада напряжения в подине, а следовательно и рабочего напряжения, а также за счет снижения температуры процесса и соответственно увеличения выхода по току произво дительности электролизера. Формула изобретения Способ производства лигатуры алюминийхром в электролизере для получения алюминия, включающий введение металлического хрома в расплав алюминия и окиси хрома в электролит, отличающийся тем, что, с целью повьпиения технико-экономических показателей процесса, окись хрома загружают порциями в количестве 0,15-0,17% йт масш электролита в каждой порции. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США N 3150750, кл. 75-135, 1967. 2.Авторское свидетельство СССР № 569632, кл. С 22 С 1/02, 1976. 3.Авторское свидетельство СССР N 49240, кл. С 25 С 3/36, 1935.