CS205408B1 - Manufacturing process of aluminium-titanium master alloy - Google Patents

Manufacturing process of aluminium-titanium master alloy Download PDF

Info

Publication number
CS205408B1
CS205408B1 CS85277A CS85277A CS205408B1 CS 205408 B1 CS205408 B1 CS 205408B1 CS 85277 A CS85277 A CS 85277A CS 85277 A CS85277 A CS 85277A CS 205408 B1 CS205408 B1 CS 205408B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
aluminum
titanium
weight
slag
alloy
Prior art date
Application number
CS85277A
Other languages
Chamorro (ch)
Czech (cs)
Slovak (sk)
Inventor
Richard Kafka
Jozef Petro
Original Assignee
Richard Kafka
Jozef Petro
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Richard Kafka, Jozef Petro filed Critical Richard Kafka
Priority to CS85277A priority Critical patent/CS205408B1/en
Publication of CS205408B1 publication Critical patent/CS205408B1/en

Links

Landscapes

  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)

Description

(54)(54)

Sposob výroby hliníko-titanovej predzliatinyMethod of production of aluminum-titanium master alloy

Vynález sa týká spbsobu výrobu hliníko-titanovej predzliatiny v redukčnom hliníkovom elektrolyzéri.The invention relates to a method for producing an aluminum-titanium master alloy in a reducing aluminum electrolyser.

Priemyslove sa hliníko-titanová predzliatina vyrába prevažne rozpúštaním kovového hubovitého titanu v raztavenom hliníku. Nevýhodou tohto sposobu jo vysoká cena titanové) huby a značná spotřeba energie na prevedenie hliníka a titanu do tekutého stavu a potřeba ňalieho pretavovania v mieste spotřeby a straty prepalom na hliníku pri každom přetavovaní.Industrially, the aluminum-titanium master alloy is mainly produced by dissolving sponge metal in molten aluminum. The disadvantage of this method is the high cost of the titanium sponge and the considerable energy consumption to turn the aluminum and titanium into a liquid state and the need for further remelting at the point of consumption and loss of burn-through to aluminum at each remelting.

Uvedené nevýhody odstrána sposob výroby hliníkotitanovej predzliatiny podlá vynálezu, ktorého podstata spočívá v tom, že se pri výrobě hliníka na Mall-Heroultovom elektrolyzéri dávkuje pravidelné vedla kysličníka hliníku do elektrolytu rozomletá stroska, vzniklá pri aluminotermickej výrobo ferotitanu o zrnitosti do 100 /Um s minimálnym podielom frakcií pod 40/um a obsahujúca prevažne kysličník hlinitý a kysličník titaničitý a čiastočne kysličníky výpenitý, horečnatý, železitý a křemičitý, kde sa redukuje, pričom sa koncentrácia fluoridu výpenatého a horečnatého udržuje v elektrolyte spoločne do 9 % hmotnostných a vznikajúca hliníkotitanová predzliatina sa udržuje na obsahu titanu do 1 % hmotnostného.The disadvantages of the present invention are to eliminate the process for the production of an aluminum-titanium alloy according to the invention, which consists in the fact that during the production of aluminum on a Mall-Heroult electrolyser, regular slag is fed to the electrolyte. fractions below 40 µm and containing predominantly alumina and titanium dioxide and partially dextrous, magnesium, ferric and silicon oxides, where it is reduced, while the calcium and magnesium fluoride concentrations are kept together in the electrolyte together up to 9% by weight and the aluminate titanium is retained Titanium content up to 1% by weight.

Použitá stroska z výroby ferotitanu je materiálom s vysokým obsahom kysličníku hlinitého a titaničitého, ktoré je možné po ich rozpuštění v kryolitovej tavenine elektrochemicky redukoval. Vápnik a hořčík ako elektronegativnejšie prvky sa nebudú z elektrolytu vylučoval, ale ovplyvnia jeho fysikálnochemické vlastnosti například rozpustnost kysličníka hlinitého a ich celková koncentrácia nemá prekročíl-..9>% hmotnostných. Kysličník železitý a kysličník kreničitý vzhíadom na ich malé obsahy v stroske, ako i z toho dóvodú, že hliníko-titanová predzliatina sa vačšinou používá na legovanieThe slag used in the ferrotitanium production is a material with a high content of alumina and titanium dioxide, which can be electrochemically reduced after dissolution in the cryolite melt. Calcium and magnesium, as more electronegative elements, will not be eliminated from the electrolyte, but will affect its physicochemical properties, for example, the solubility of alumina and their total concentration should not exceed 9% by weight. Iron oxide and silica due to their low slag contents and the reason why the aluminum-titanium master alloy is mostly used for alloying

20S 408 takých hliníkových zliatin, v ktorých je často potřebné niektorú z týchto komponent ešte dolegovával, nie sú na závadu, DÓležité je tiež správné zrnenie strosky, ktorá musí být jemne mletá aby čiastice nepřesahovaly 100 ^um. Z fázového diagramu sústavy hliník-titan vyplývá, že titan vytvára s hliníkem intermetalickú slúčeninu TiAlg. Aby sa úplné vylúčilo nebezpečenstvo vypadávania tejto zlúčeniny z tekutého kovu na dno katody elektrolyzéra nemá maximálna koncentrácia titánu v hliníku překročit 1 %,20S 408 of such aluminum alloys, in which it is often necessary to additionally add some of these components, is not a defect. Also important is the correct slag grain size, which must be finely ground so that the particles do not exceed 100 µm. The phase diagram of the aluminum-titanium system shows that titanium forms an intermetallic compound TiAlg with aluminum. In order to completely eliminate the risk of this compound falling out of the liquid metal to the cathode bottom of the electrolyzer, the maximum titanium concentration in aluminum should not exceed 1%,

Navrhovaná technológia znižuje straty hliníka prepalom, znižuje nároky na manipuláciu, pretože v mieste výroby elektrolytického hliníka sa vyrába a zároveň aj spotřebovává predzliatina v tekutej formě. Efektivně sa zúžitkováva v strosce obsiahnutý titan a hliník, pozitivně ovplyvňuje fyzikálnochemické vlastnosti elektrolytu, je výhodná z energetického i ekologického hladiska.The proposed technology reduces aluminum losses by burn-through, reduces handling requirements, because at the production site of the electrolytic aluminum, the pre-alloy in liquid form is produced and consumed at the same time. Titanium and aluminum contained in the slag are effectively utilized, it positively influences the physicochemical properties of the electrolyte, and is advantageous from the energy and environmental point of view.

Dávkovanie strosky je možné rovit spolu s kysličníkem hlinitým alebo osobitne, to je nie je potřebné dodržiavaf přesný poměr kysličníkom hliníka. Dokonca pri oddelenom dávkováni strosky se situácia z technologického hladiska priaznivejšia lebo lažšie dojde k presýteniu elektrolytu a tým k tvorbě katodových usadenin.The slag dosing can be leveled together with alumina or separately, it is not necessary to maintain an exact ratio of aluminum oxide. Even with separate slag dosing, the situation is more favorable from a technological point of view, or more easily, the electrolyte is supersaturated and thus cathodic deposits are formed.

Vyrobené hliníko-titanové predzliatiny sa používajú na zjemňovanie zrna hliníkových uliatln určených na tvárnenie a menšej miere i na kokilové a pieskové odlievanie.The produced aluminum-titanium master alloys are used for grain refinement of aluminum alloys intended for forming and to a lesser extent also for ingot molding and sand casting.

K osvetleniu spósobu výroby podlá vynálezu slúži ako příklad prevádzkový pokus na priemyselnom 75 kA elektrolyzéri so samospiekavými anodami, ktorý neobmedzuje rozsah vynálezu.By way of example, an operating experiment on an industrial 75 kA self-baking anode electrolyzer, which does not limit the scope of the invention, serves to illustrate the production method of the invention.

Přiklad prevedeniaPriklad prevedenia

Do priemyselného 75 kA elektrolýzám pre elektrolytickú várobu hliníka sa na počiat ku nadávkovalo 100 kg strosky z výroby ferotitanu, obsahujúcej 60 % hmotnostných kysličnlka hlinitého, 25 % hmotnostných kysličníka titaničitého, 8 $ hmotnostných kysličníka výpenatého, 3 % hmotnostně kysličníka horečnatého, 3 % Hmotnostně kysličníka železitého, 3 % hmotnostně kysličníka kreničitého a 1 % hmotnostně nečistot, jemne pomletoj aby neobsahovala čiastice vačšie ako 100 ^um a dalej behom výroby 3 x týždenne po 50 kg strosky. Pokus bežal 2 a pol mesiaca, pričom sa koncentrácia titánu v produkte pohybovala v rozmedziu 0,4 až 0,6% hmotnostných a obsah fluoridu vápenatého spolu s fluoridem horečnatým v elektrolytu nepřekročil 5% hmotnostných.100 kg of slag from ferrotitanium production, containing 60% by weight of alumina, 25% by weight of titanium dioxide, 8% by weight of calcium oxide, 3% by weight of magnesium oxide, 3% by weight, were initially metered into industrial 75 kA electrolysis for electrolytic aluminum welding. iron oxide, 3 wt.% silica and 1 wt.% impurities, finely milled to contain no more than 100 µm particles, and additionally 50 x 50 kg slag 3 times a week during production. The experiment ran for 2 and a half months, with the titanium concentration in the product ranging from 0.4 to 0.6% by weight and the calcium fluoride content together with the magnesium fluoride in the electrolyte did not exceed 5% by weight.

Tato zliatina bola použitá k legovaniu zliatiny Al-líg-Si 05, ktorá obsahuje 0,05 až 0,2% hmotnostných titánu.This alloy was used to alloy the Al-lg-Si 05 alloy containing 0.05 to 0.2% by weight of titanium.

Na elektrolyzéroch, kde sposob vedenia technologie, kvalita používaných surovin a ich konštrucia dovoluje pracoval s vyššími obsahmi fluoridu výpenatého a horečnatého, je možné dosiahnul so stroskou uvedeného zloženia až 1%-ný obsah titanu vo vylúčenom hliníku.In electrolysers, where the method of technology management, the quality of the raw materials used and their construction allows to work with higher contents of calcium and magnesium fluoride, it is possible to achieve with a slag of this composition up to 1% titanium content in the excreted aluminum.

Claims (1)

20S 408 takých hliníkových zliatin, v ktorých je často potřebné niektorú z týchto komponent eštedolegovával, nie sú na závadu, Doležitó je tiež správné zrnenie strosky, ktorá musí býtjemne mletá aby čiastice nepřesahovaly 100 /Um. Z fázového diagramu sústavy hliník-titanvyplývá, že titan vytvára s hliníkem intermetalickú slúčeninu TiAlg. Aby sa úplné vylú-čilo nebezpečenstvo vypadávaniá tejto zlúčeniny z tekutého kovu na dno katody elektro-lyzéra nemá maximálna koncentrácia titánu v hliníku překročit 1 %. Navrhovaná technológia znižuje straty hliníka prepalom, znižuje nároky na manipulá-ciu, pretože v mieste výroby elektrolytického hliníka sa vyrába a zároveň aj spotřebová-vá predzliatina v tekutej formě. Efektivně sa zužitkovává v strosce obsiahnutý titan ahliník, pozitivně ovplyvňuje fyzikálnochemické vlastnosti elektrolytu, je výhodná zenergetického i ekologického hladiska. Dávkovanie strosky je možné rovit spolu s kysličníkem hlinitým alebo osobitne, toje nie je potřebné dodržiavaf přesný poměr kysličníkom hliníka. Dokonca pri oddelenomdávkováni strosky se situácia z technologického hladiska priaznivejšia lebo tažšie dojdek presýteniu elektrolytu a tým k tvorbě katodových usadenln. Vyrobené hliníko-titanové predzliatiny sa používajú na zjemňovanie zrna hliníkovýchuliatln určených na tvárnenie a menšej miere i na kokilové a pieskové odlievanie. K osvetleniu spbsobu výroby podlá vynálezu slúži ako příklad prevádzkový pokus napriemyselnom 75 kA elektrolyzéri so samospiekavými anodami, ktorý neobmedzuje rozsahvynálezu. Přiklad prevedenia Do priemyselného 75 kA elektrolyzéru pre elektrolytická várobu hliníka sa na počiatku nadávkovalo 100 kg strosky z výroby ferotitanu, obsahujúoej 60 % hmotnostných kyslič-nlka hlinitého, 25 % hmotnostných kysličníka titaničitého, 8 $ hmotnostných kysličníkavýpenatého, 3 % hmotnostné kysličníka horečnatého, 3 % ňmotnostné kysličníka železitého,3 % hmotnostné kysličníka kreničitého a 1 % hmotnostné nečistot, jemne pomletéj abyneobsahovala čiastice vačšie ako 100 /um a ňalej behom výroby 3 x týždenne po 50 kgstrosky. Pokus bežal 2 a pol mesiaca, pričom sa koncentrácia titánu v produkte pohybo-vala v rozmedziu 0,4 až 0,6% hmotnostných a obsah fluoridu vápenatého spolu s fluoridemhorečnatým v elektrolytu nepřekročil 5% hmotnostných. Tato zliatina bola použitá k legovaniu zliatiny Al-líg-Si 05, ktorá obsahuje 0,05až 0,2% hmotnostných titánu. Na elektrolyzéroch, kde sposob vedenia technologie, kvalita používaných surovin aich konštrucia dovoluje pracoval s vyššími obsahmi fluoridu výpenatého a horečnatého,je možné dosiahnul so stroskou uvedeného zloženia až 1%-ný obsah titanu vo vylúčenomhliníku. PREDUET VYNÁLEZU Sposob výroby hlinlko-titanovej predzliatiny vyznačujúol sa tým, že sa pri výroběhliníka na Uall-Heroultovom elektrolyzéri dávkuje pravidelné vedla kysličníka hliníkudo elektrolytu rozemletá stroska, vzniklá pri aluminotermickej výrobě ferotitanu, ozrnitosti do 100 /Um s mlnimálnym podielom frakcií pod 40/Um a obsahujúca prevážnekysličník hlinitý a kysličník titaničltý a čiastočne kysličníky výpenitý, horečnatý,železitý a křemičitý, kde sa redukuje, pričom sa koncentrácia fluoridu výpenatého a ho-rečnatého udržuje v elektrolyte společné do 9% hmotnostných a vznikajúce hliníko-titano-vá predzliatina sa udržuje na obsahu titanu do 1% hmotnostného.Such aluminum alloys, in which one of these components is often required to be removed, are not a problem, so is the proper grain size, which must be finely ground so that the particles do not exceed 100 µm. It follows from the phase diagram of the aluminum-titanium system that titanium forms an intermetallic TiAlg compound with aluminum. In order to completely eliminate the risk of the liquid metal coming out of the liquid metal to the bottom of the electrolyzer cathode, the maximum titanium concentration in aluminum should not exceed 1%. The proposed technology reduces aluminum loss through burns, reduces handling requirements, because at the point of production of electrolytic aluminum there is also produced and consumed master alloy in liquid form. Titanium and aluminum are utilized efficiently in the slag, positively influencing the physico-chemical properties of the electrolyte, it is advantageous from the energetic and ecological point of view. The dosing of the slag can be aligned with the alumina or separately, that is, it is not necessary to keep the exact ratio of alumina. Even with the separation of the slag dosing, the technological situation is more favorable, or the harder one to reach the supersaturation of the electrolyte and thus the formation of cathode sediments. The aluminum-titanium alloys produced are used to refine the aluminum alloy grains for molding and, to a lesser extent, to mold and sand castings. As an example, an industrial 75 kA self-inducing anode industrial electrolyser, which does not limit the scope of the invention, serves as an example to illuminate the process of the invention. EXAMPLE OF EMBODIMENT Into an industrial 75 kA electrolytic cell for aluminum electrolytic, 100 kg of ferrotitanium slag containing 60% by weight of aluminum oxide, 25% by weight of titanium dioxide, 8% by weight of calcium oxide, 3% by weight of magnesium oxide, 3% The weight of iron oxide, 3% by weight of silica and 1% by weight of impurities, finely divided to not contain more than 100 µm and more during production 3 times per week for 50 kg of slag. The experiment ran for 2 and a half months, with the titanium concentration in the product ranging from 0.4 to 0.6% by weight, and the calcium fluoride content with the fluoride in the electrolyte did not exceed 5% by weight. This alloy was used to alloy Al-Li-Si-05 alloy containing 0.05 to 0.2% by weight of titanium. Up to 1% of the titanium content of the precipitated aluminum can be achieved with the slag of the composition on the electrolysers where the technology of the process, the quality of the raw materials used and the construc- tion allows it to work with higher levels of calcium and magnesium fluoride. BRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION The process for the production of alumina titanium alloy has been characterized in that the alumina in the Uall-Heroult electrolytic cell is regularly fed with alumina to produce a ground slag resulting from the aluminothermic production of ferrotitanium, grains up to 100 µm with a fraction fraction below 40 µm and containing predominantly aluminum alumina and titanium oxide and partly calcium, magnesium, ferric and silicon oxides, whereby the concentration of calcium and magnesium fluoride is maintained in the electrolyte up to 9% by weight and the resulting aluminum-titanium alloy is maintained in the content % titanium to 1% by weight.
CS85277A 1977-02-09 1977-02-09 Manufacturing process of aluminium-titanium master alloy CS205408B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS85277A CS205408B1 (en) 1977-02-09 1977-02-09 Manufacturing process of aluminium-titanium master alloy

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS85277A CS205408B1 (en) 1977-02-09 1977-02-09 Manufacturing process of aluminium-titanium master alloy

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS205408B1 true CS205408B1 (en) 1981-05-29

Family

ID=5341488

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS85277A CS205408B1 (en) 1977-02-09 1977-02-09 Manufacturing process of aluminium-titanium master alloy

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS205408B1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2022092231A1 (en) Method for manufacturing recycled aluminum, manufacturing equipment, manufacturing system, recycled aluminum, and processed aluminum product
US5372659A (en) Alloys of refractory metals suitable for transformation into homogeneous and pure ingots
JP4160400B2 (en) Method for preparing silicon and optionally aluminum and silmine (aluminum silicon alloy)
CN106756082B (en) A kind of technique of electron-beam cold bed furnace recycling remelting TC11 crumbles
CN109439945A (en) A kind of aluminum refining agent and preparation method thereof containing rare earth element
AU2005229082A1 (en) Method for the purification of a molten metal
US5935295A (en) Molten aluminum treatment
US6217632B1 (en) Molten aluminum treatment
CN111005038B (en) Preparation method of aluminum-silicon-iron alloy
RU2103391C1 (en) METHOD FOR PRODUCING REFRACTORY METALS FROM ORE CONCENTRATES
US20040094428A1 (en) Process for preparing silicon by electrolysis and crystallization and preparing low-alloyed and high-alloyed aluminum silicon alloys
Takeda et al. Recycling of Ti
CH686626A5 (en) Process for the direct electrochemical refining of copper scrap.
JPS59104440A (en) Removal of metal impurities from fused aluminum
CS205408B1 (en) Manufacturing process of aluminium-titanium master alloy
CN101298684A (en) Method for producing aluminum-Me intermediate alloy by one-step electrolysis method
RU2518805C2 (en) Aluminium slag processing
RU2599475C1 (en) Method of producing aluminium-silicon alloy in electrolyzer for aluminium production
CN102796882B (en) Method for controlling residual aluminum in electroslag steel
CA2645103A1 (en) Method of removing/concentrating metal-fog-forming metal present in molten salt, apparatus therefor, and process and apparatus for producing ti or ti alloy by use of them
CN109721090A (en) A method of reducing ice crystal molecular proportion
US2909473A (en) Process for producing titanium group metals
US3951764A (en) Aluminum-manganese alloy
CN109996906A (en) Aluminum alloy production method
CN108624789A (en) A kind of production technology of aluminium alloy ingots