CS199282B2 - Method for removal of alkaline metals and alkaline earth metals,especially sodium and calcium contained in light alloys based on aluminium - Google Patents

Description

Vynález řeší způsob odstraňování alkalických kovů a kovů alkalických zemin, zejména sodíku a vápníku obsažených v hliníku a v lehkých slitinách na bázi hliníku.

Mezi metalurgy je dobře známo, že přítomnost některých alkalických kovů a kovů alkalických zemin i ve velmi malém množství má velmi nepříznivý vliv na vlastnosti lehkých a supralehkých slitin. Například sodík v množství 5 až 10 ppm snižuje podstatně válcovatelnost za tepla v případě slitin hliníku a hořčíku obsahujících 3 až 5 procent hmot, hořčíku. A co se vápníku týká, zhoršuje velmi značně v obsahu nad 150 ppm slévání eutektických a hypereutektických slitin hliníku a křemíku.

Tedy hliník z „prvé tavby“, jak se získá z elektrolytických van, obsahuje obvykle 5 až 40 ppm sodíku, 5 až 40 ppm vápníku, přičemž obsah vápníku může stoupnout až na několik stovek ppm u slitin hliníku s křemíkem v důsledku obsahu vápníku v běžně dostupném křemíku.

К odstranění sodíku a vápníku jsou popsány různé způsoby, jako je chlorace nebo použití tavby na podkladě fluoridů. Nevýhodou těchto postupů je použití agresivních činidel, jakož i znečištění ovzduší (chlorem, fluoridy), dále ztráta hořčíku ve formě chloridu nebo fluoridu horečnatého, a kro2 mě toho udržování a využití chloračních zařízení je nesmírně obtížné.

Problém znečištění ovzduší je možno snížit na přípustnou míru za současného odstranění sodíku a vápníku tím, že se použije jako taviva chloridu hořečnatého. Ten je však na neštěstí velmi hygroskopický a jakmile je jednou hydratovaný, rozkládá se za tepla, rozhodně za teploty zkapalněného hliníku za vzniku chlorovodíku a oxidu hořečnatého, což podstatně snižuje účinnost postupu, jakož i způsobuje ztráty ve formě strusky.

Kromě toho je bod tání chloridu hořečnatého poměrně vysoký (720 °C), což je rovněž nevýhodou, protože by bylo třeba se zřetelem na dostatečnou tekutost chloridu hořečnatého zahřívat vsázku nad 800 °C a v největším počtu případů je zde snaha nezahřívat hliník na příliš vysokou teplotu, a to se zřetelem na hospodárnost využití energie, jakož i vyvarování se nebezpečí oxidace.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje způsob odstraňování alkalických kovů a kovů alkalických zemin, zejména sodíku a vápníku, obsažených v hliníku a v lehkých slitinách na podkladu hliníku, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že se roztavený hliník, popřípadě roztavené slitiny na bázi hliníku uvádějí do styku s tavidlem, obsahujícím hmotnostně 60 až 80 θ/ο chloridu horečnatého a 20 až 40 o/o chloridu draselného.

Další podstata spočívá v tom, že se tavidlo, předtím roztavené a odlité do kokil, přidává ve formě masívních bloků a udržuje se pod povrchem roztaveného kovu.

Podstatou je též to, že se proud dříve roztaveného tavidla přidává do proudu roztaveného kovu během lití.

Podstatou je i to, že se před roztavením kovu impregnuje dno pánve tavidlem.

Způsobem odstraňování alkalických kovů a kovů alkalických zemin podle vynálezu se odstraní nežádoucí prvky, tedy sodík a zvláště vápník, beze ztrát na hořčíku.

Přikladl

Slitina hliníku s hořčíkem, obsahující 4 % hořčíku a 40 ppm sodíku (a další nečistoty, obvyklé u tohoto typu tavby), se vyhřeje na 730 až 750 ^cC. Pomocí grafitového zvonu se vpraví ke dnu pánve, obsahující kapalný kov, takové množství taviva, jež odpovídá přibližně 2,5 kg na tunu slitiny, přičemž tavivo podle tohoto vynálezu obsahuje hmotnostně 75 % chloridu hořečnatého a 25 % chloridu draselného; tato směs se vpraví do tavby ve formě kompaktních bloků, připravených roztavením řečené směsi, vylitím kokil a ochlazením.

Reakce taviva s kapalnou slitinou proběhne klidně s tak mírným vývojem dýmů, že zařízení к zachycení dýmů je může adsorbovat bez obtíží.

Po této úpravě obsahuje slitina hliníku s hořčíkem nejvýše 3 ppm sodíku.

Příklad 2

Slitina hliníku s hořčíkem, obsahující 4 % hmot, hořčíku a 45 ppm sodíku a navíc další nečistoty, jak jsou obvyklé u tohoto typu slitin, se vyhřeje na 750 °C v peci. Od-

Claims (4)

1. predmet

   1. Způsob odstraňování alkalických kovů a kovů alkalických zemin, zejména sodíku a vápníku, obsažených v hliníku a v lehkých slitinách na podkladě hliníku, vyznačující se tím, že se roztavený hliník, popřípadě roztavené lehké slitiny na bázi hliníku uvádějí do styku s tavidlem, obsahujícím hmotnostně 60 % až 80 % chloridu hořečnatého a 40 o/o až 20 % chloridu draselného.
2. 2. Způsob odstraňování alkalických kovů a kovů alkalických zemin, zvláště sodíku a vápníku, obsažených v hliníku a v lehkých slitinách na podkladu hliníku, podle bodu 1, vyznačený tím, že se tavidlo, předtím roztavené a odlité do kokil, přidává ve dělené se na dno předehřáté licí pánve nanese tavivo podle tohoto vynálezu, obsahující 65 % chloridu hořečnatého a 35 o/_o chloridu draselného, a to ve formě zrn, v takovém množství, že odpovídá 3 kg taviva na tunu slitiny. Potom se vlije roztavená slitina do pánve. Dojde к šumění a vzniku určitého podílu dýmů, které se absorbují v zařízení pro zachycení škodlivin.

   Takto upravený kov obsahuje 3 ppm sodíku.

   Příklad 3

   Slitina typu AS 13, u níž tvoří základ hliník, obsah 13 % hmot, křemíku s obsahem 340 ppm vápníku, jakož i dalších nečistot, obvyklých u těchto typů slitin, se vyhřeje přibližně na 740 °C, a stejným způsobem, jako je to popsáno v příkladu 1, se provede úprava přidáním „pod zvonem“ 2 kg blokového taviva na tunu slitiny, přičemž složení taviva hmotnostně je 78 ^io/o chloridu hořečnatého a 22 % chloridu draselného.

   Po provedené úpravě obsahuje slitina pod 40 ppm vápníku a tento obsah se neprojeví v žádném případě škodlivě s přihlédnutím к mechanickým vlastnostem tavby ze slitiny AS 13.

   Příklad 4

   Slitina typu AS 13, stejná jako v příkladu 4, se vylije z pece do pánve, jejíž dno bylo předtím impregnováno tavivem hmotnostního složení 80 % chloridu hořečnatého a 20 procent chloridu draselného v množství 1 kilogramu na tunu rafinovaného kovu. Kromě toho se během lití přivádí proud kapalného taviva, vyhřátého na 750 ^CC, stejného složení, jak je to uvedeno výše, přičemž rafinovaný kov má teplotu rovněž 750 ^cC. Množství roztaveného taviva odpovídá přibližně 2 kg na tunu rafinovaného kovu.

   Po této úpravě obsahuje slitina nejvýše 30 ppm vápníku a méně než 5 ppm sodíku.

   ynAlezu formě masívních bloků a udržuje se pod povrchem roztaveného kovu.
3. 3. Způsob odstraňování alkalických kovů a kovů alkalických zemin, zvláště sodíku a vápníku, obsažených v hliníku a v lehkých slitinách na podkladu hliníku, podle bodu 1, vyznačený tím, že se proud dříve roztaveného tavidla přidává do proudu roztaveného kovu během lití.
4. 4. Způsob odstraňování alkalických kovů a kovů alkalických zemin, zvláště sodíku a vápníku, obsažených v hliníku a v lehkých slitinách na podkladu hliníku, podle bodu 1, vyznačený tím, že se před roztavením kovu impregnuje dno pánve tavidlem.