CZ20014114A3 - Method for removing contaminants from molten metal or alloys - Google Patents
Method for removing contaminants from molten metal or alloys Download PDFInfo
- Publication number
- CZ20014114A3 CZ20014114A3 CZ20014114A CZ20014114A CZ20014114A3 CZ 20014114 A3 CZ20014114 A3 CZ 20014114A3 CZ 20014114 A CZ20014114 A CZ 20014114A CZ 20014114 A CZ20014114 A CZ 20014114A CZ 20014114 A3 CZ20014114 A3 CZ 20014114A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- alcl
- melt
- kcl
- aluminum
- nacl
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B21/00—Obtaining aluminium
- C22B21/06—Obtaining aluminium refining
- C22B21/062—Obtaining aluminium refining using salt or fluxing agents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B9/00—General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals
- C22B9/10—General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals with refining or fluxing agents; Use of materials therefor, e.g. slagging or scorifying agents
Abstract
Description
Způsob odstraňování nečistot z taveniny kovů nebo slitinA method of removing impurities from a melt of metals or alloys
Oblast technikyTechnical field
Vynález se týká způsobu odstraňování nečistot z taveniny kovů nebo slitin, při kterém se do taveniny kovů přivádí bezvodá sloučenina aluminia obsahující halogen. Jedná se zejména o odstraňování nečistot, jako jsou plyny, oxidy a stopové prvky, z tavenin aluminia, magnézia nebo jejich slitin.The present invention relates to a process for removing impurities from a metal or alloy melt, wherein an anhydrous halogen-containing aluminum compound is fed to the metal melt. In particular, it is the removal of impurities, such as gases, oxides and trace elements, from aluminum, magnesium or their alloys.
Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION
Při výrobě aluminia nebo magnézia se musí tavenina před dalším zpracováním vyčistit. V tavenině jsou obsaženy např. rozpuštěné plyny, zejména vodík, ale též oxidické nečistoty, které vznikají v důsledku snadné oxidace tekutého aluminia nebo magnézia. Ktomu přistupují rovněž pevné částice. Taveninu je třeba zbavit i stopových prvků, jako Na a Ca. Uvedené nečistoty se musí odstranit, protože by při dalším zpracování kovu mohly působit negativně.In the production of aluminum or magnesium, the melt must be cleaned before further processing. The melt contains, for example, dissolved gases, in particular hydrogen, but also oxidic impurities which result from the easy oxidation of liquid aluminum or magnesium. This is also approached by solid particles. Also, trace elements such as Na and Ca should be removed from the melt. Said impurities must be removed as they could have a negative effect on further metal processing.
Je např. známo, že znečištění lithiem způsobuje při výrobě aluminiových fólií tvorbu korozivních děr. Obsah sodíku v aluminiové tavenině zvyšuje při teplém tváření ingotů z určitých slitin aluminia náchylnost k tvorbě trhlin. Obsah vápníku v aluminiových slitinách způsobuje nežádoucí zabarvení. V taveninách aluminia a a jeho slitin se alkalické kovy obvykle nacházejí v množstí od 5 do 30 ppm a kovy alkalických zemin v množství od 10 do 100 ppm.For example, it is known that lithium contamination causes the formation of corrosive holes in the production of aluminum foils. The sodium content of the aluminum melt increases the susceptibility to cracking during the warm forming of ingots of certain aluminum alloys. The calcium content of aluminum alloys causes undesirable discoloration. In aluminum and its alloys, alkali metals are usually present in an amount of 5 to 30 ppm and alkaline earth metals in an amount of 10 to 100 ppm.
O taveninách aluminia a magnézia je dále známo, že během tavení absorbují plyny, zejména vodík. Při tuhnutí se tyto plyny opět vylučují, avšak v důsledku rychlejšího tuhnutí na povrchu nemohou uniknout. Vytvářejí tak v pevném kovu póry, které zhoršují pevnost konečných výrobků a způsobují u nich nežádouocí vady.Furthermore, aluminum and magnesium melts are known to absorb gases, especially hydrogen, during melting. When solidified, these gases are again released but cannot escape due to faster solidification on the surface. They form pores in the solid metal, which impair the strength of the end products and cause undesirable defects.
Ze stavu techniky jsou známy různé způsoby zpracování taveniny kovů nebo slitin, zejména tavenin aluminia a magnézia. V minulosti se často používalyVarious methods of treating molten metals or alloys, in particular aluminum and magnesium melts, are known in the art. In the past, they were often used
- 2 postupy, při nichž byly přidávány chlorované organické sloučeniny. Takový postup je popsán např. ve spisu DE 36 10 512 A1. Zde se k odplynění aluminiové taveniny přidává hexachloretan spolu s drobnými aluminiovými částicemi. Při teplotě od 700 do 800 °C, kterou obvykle tavenina má, hexachloretan odštěpuje chlor a tvoří tetrachloethen. Uvolněný chlor reaguje znovu s taveninou a vytváří chlorid hlinitý, který reaguje s vodíkem obsaženým v tavenině a odstraňuje jej. Přídavek aluminia má pouze svým způsobem katalytický účinek a vede k tomu, že se zvýší množství chloru uvolňovaného z hexachloretanu.- 2 procedures in which chlorinated organic compounds were added. Such a process is described, for example, in DE 36 10 512 A1. Here, hexachloroethane is added along with small aluminum particles to degass the aluminum melt. At a temperature of from 700 to 800 ° C, which the melt typically has, hexachloroethane cleaves chlorine and forms tetrachloethene. The released chlorine reacts again with the melt to form aluminum chloride, which reacts with and removes the hydrogen contained in the melt. The addition of aluminum only has a catalytic effect in a way and results in an increase in the amount of chlorine released from hexachloroethane.
Velkou nevýhodou tohoto způsobu je, že pouze část chloru se přemění na reaktivní chlorid hlinitý, který je vlastním odplyňujícím činidlem. Kromě toho panuje podezření, že pří tomto způsobu mohou vznikat vysoce chlorované bifenylové nebo dokonce dioxinové sloučeniny. Proto se hexachloretan podle nařízení Evropské Unie již nepřipouští k použití ve slévárnách.A major disadvantage of this process is that only part of the chlorine is converted to reactive aluminum chloride, which is the degassing agent itself. In addition, it is suspected that highly chlorinated biphenyl or even dioxin compounds may be formed in this process. Therefore, hexachloroethane is no longer permitted for use in foundries under the European Union Regulation.
Podobný postup se popisuje ve spisu DE 36 30 711 C1. Zde se popužívá hexachloretan spolu s oxidanty, jako např. dusičnany, chlorečnany, solemi kyseliny peroxosírové, persírany, manganistany, chromany, perboráty, anorganickými peroxidy, oxidem manganičitým nebo oxidem chromovým. I zde existuje nebezpečí, že se budou tvořit jedovaté organické sloučeniny. Ostatně i zde je použit zakázaný hexachloretan.A similar procedure is described in DE 36 30 711 C1. Here, hexachloroethane is used together with oxidants such as nitrates, chlorates, salts of peroxosulfuric acid, persulphates, permanganates, chromates, perborates, inorganic peroxides, manganese dioxide or chromium oxide. Again, there is a danger that toxic organic compounds will form. The prohibited hexachloroethane is also used here.
Součástí stavu techniky jsou dále známé spisy, podle nichž se do taveniny přidává přímo chlorid hlinitý. Tak ve spisu DE 43 10 054 C2 se popisuje způsob a prostředek ke zpracování taveniny aluminia a jeho slitin přidáním bezvodého chloridu hlinitého a silného oxidačního činidla. Jako oxidanty se použijí dusičnany, perboráty, persírany alkalických kovů a kovů alkalických zemin. Chlorid hlinitý ve směsi s odpovídajícími perchlorečnany se vyrábí jako ingot pro vsázku do taveniny.The prior art discloses that aluminum chloride is directly added to the melt. Thus, DE 43 10 054 C2 describes a method and a means for treating aluminum melt and its alloys by adding anhydrous aluminum chloride and a strong oxidizing agent. Nitrates, perborates, alkali metal and alkaline earth metal persulphates are used as oxidants. Aluminum chloride mixed with the corresponding perchlorates is produced as an ingot for the melt charge.
Nevýhoda tohoto způsobu spočívá v tom, že chlorid hlinitý je zpočátku po vsazení do taveniny obtížně zvládnutelný. Jedná se o silně hygroskopickou reaktivní sloučeninu, která na vzduchu intenzivně kouří a vyznačuje se vysokým ····· · · · * •« · ·« · · ♦ · · • · · · · · · · • · · · ···« • · · · · ·The disadvantage of this method is that aluminum chloride is difficult to handle initially after it is embedded in the melt. It is a highly hygroscopic reactive compound that smokes intensively in the air and is characterized by a high level of heat. · · · · · · · · · · ·
- 3 tlakem par. Chlorid hlinitý se navíc za normálního tlaku netaví, nýbrž při cca 190 °C přímo sublimuje. To znamená, že když se přidá do taveniny při teplotě mezi 700 a 800 °C, většina choridu hlinitého z taveniny rovnou vysublimuje a účinná zůstane jen jeho nepatrná část.- 3 vapor pressure. In addition, aluminum chloride does not melt under normal pressure but sublimates directly at about 190 ° C. This means that when it is added to the melt at a temperature between 700 and 800 ° C, most of the aluminum choride from the melt directly sublimates and only a small fraction of it remains effective.
Další způsob čištění tavenin aluminia je znám ze spisu DE 36 17 056 A1.Another method for purifying aluminum melts is known from DE 36 17 056 A1.
U tohoto způsobu se zhotoví ingot z bezvodého chloridu hlinitého a vloží se do taveniny. Tento ingot se zhotoví tavením chloridu hlinitého pod tlakem v autoklávu. To je nutné, neboť chlorid hlinitý se za nornálního tlaku netaví, pouze sublimuje. Takto vyrobený ingot se s výhodou potáhne aluminiem, aby jej, jakožto hygroskopickou látku, bylo možno skladovat delší dobu. Pomocí ponorného zvonu se pak ingot zavede do taveniny.In this method, an anhydrous aluminum chloride ingot is made and placed in the melt. This ingot is made by melting aluminum chloride under pressure in an autoclave. This is necessary because the aluminum chloride does not melt under the annular pressure but only sublimates. The ingot thus produced is preferably coated with aluminum so that it, as a hygroscopic substance, can be stored for a longer period of time. The ingot is then introduced into the melt by means of a dip bell.
Nevýhodou způsobu podle uvedeného spisu je, že ingot musí být nejprve vyroben náročným tavením chloridu hlinitého v autoklávu. I tento ingot obsahuje čistý chlorid hlinitý, který je silně hygroskopický. Proto je schopnost skladování výlisků z něj velmi omezena. Přidáním čistého chloridu hlinitého dochází v tavenině k bouřlivé reakci během velmi krátkého reakčního času. Tvoří se velké plynové bubliny, které taveninu nečistí příliš efektivně. Zejména při použití ve velkoprostorových tavících pecích jsou tyto ingoty méně vhodné; nevykazují zde dostatečný čisticí účinek.A disadvantage of the process of the said document is that the ingot must first be produced by the intensive melting of aluminum chloride in an autoclave. This ingot also contains pure aluminum chloride, which is strongly hygroscopic. Therefore, the ability to store moldings therefrom is very limited. The addition of pure aluminum chloride causes a violent reaction in the melt within a very short reaction time. Large gas bubbles are formed which do not clean the melt too efficiently. Especially when used in large furnaces, these ingots are less suitable; they do not show a sufficient cleaning effect.
Vynález si proto klade za úkol, navrhnout způsob čištění taveniny kovů nebo slitin na bázi aluminiových slitin obsahujících halogeny, při kterém se tavenina dostatečně vyčistí a přitom výroba ingotů nevyžaduje náročný postup.SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to provide a method for purifying a melt of metal or alloys based on halogen-containing aluminum alloys, in which the melt is sufficiently cleaned, while the production of ingots does not require a complex process.
Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION
Uvedený úkol řeší způsob odstraňování nečistot z taveniny kovů, při kterém se do taveniny kovu nebo slitiny přivádí směs solí, která se získá tavením bezvodé sloučeniny aluminia obsahující halogen se solemi nebo směsemi solí bez obsahu aluminia, přičemž tato směs solí se taví při teplotě pod 190°C za normálního tlaku.The object of the present invention is to provide a process for removing impurities from a metal melt by introducing into the melt a metal or alloy a salt mixture obtained by melting the anhydrous halogen-containing aluminum compound with a salt or a salt-free salt mixture. ° C at normal pressure.
• · · • · · · ·• · · · · · · · · ·
- 4 Výhodou takových směsí solí je, že se snadno vyrobí. Při jejich výrobě se smíchají ve formě prášku a roztaví se jednotlivé komponenty: sůl nebo směs solí neobsahující aluminium a sloučenina aluminia obsahující halogen. Takto získaná tavenina se ochladí a odlije se nebo granuluje do ingotů. Výhodou těchto směsí solí je, že zpočátku nesublimují tak jako čistý chlorid hlinitý, ale za normálního tlaku se taví. Dále nejsou tak hygroskopické jako bezvodý chlorid hlinitý a nevyvolávají při zavedení do taveniny tak bouřlivé reakce, jaké jsou patrné při přidáni chloridu hlinitého. Další výhodou je snížená hygroskopičnost směsí solí.The advantage of such salt mixtures is that they are easy to manufacture. In the manufacture thereof, they are mixed in powder form and melted into the individual components: an aluminum-free salt or mixture of salts and a halogen-containing aluminum compound. The melt thus obtained is cooled and cast or granulated into ingots. The advantage of these salt mixtures is that they do not initially sublime as pure aluminum chloride but melt under normal pressure. Furthermore, they are not as hygroscopic as anhydrous aluminum chloride and do not produce as violent reactions as they are seen when aluminum chloride is added. Another advantage is the reduced hygroscopicity of the salt mixtures.
S výhodou se pro tento účel použije eutektická nebo nízkotavná směs solí, jejíž bod tání se nachází pod 190°C.Preferably, a eutectic or low melting salt mixture having a melting point below 190 ° C is used for this purpose.
Výroba těchto směsí solí probíhá v uzavřeném systému, tvořeném např. tavící pecí z ušlechtilé oceli s uzavíratelným výtokem, s přívodním kanálem a s ochlazovací jednotkou včetně granulačního zařízení. Chlorid hlinitý a příslušné množství solí neobsahujících aluminium se přivedou do tavící pece, víko se uzavře, a za míchání se ohřejí na 90 až 155°C. Při tom se jednotlivé sole spolu roztaví. Tekutá tavenina se následně zavede uzavřeným kanálem do ochlazovací jednotky nebo do granulačního zařízení. Po úplném vychlazení taveniny je ji možno jako ingot nebo granulát vyjmout a následně se zabalí nebo dále zpracovává.The production of these salt mixtures takes place in a closed system, such as a stainless steel melting furnace with a closable spout, a feed channel and a cooling unit including a granulation device. The aluminum chloride and the appropriate amount of aluminum-free salts are introduced into the melting furnace, the lid is closed, and heated to 90-155 ° C with stirring. The individual salts are melted together. The liquid melt is then fed through a closed channel to a cooling unit or granulation apparatus. After the melt has cooled completely, it can be removed as an ingot or granulate and subsequently packaged or further processed.
Ve výhodném provedení je použit jako sloučenina aluminia obsahující halogen chlorid hlinitý a/nebo AIOCI. Jako soli neobsahující aluminium jsou použity chloridy nebo nitridy. Obzvláště výhodné je použití směsi solí vybraných ze skupiny AICI3/KCI, AlCIVNaCI, AlCIVNaCI/KCI, AlCIVMgCb, AlCIs/NaCI/MgCfe, AlCIs/KCI/MgCfe, AlCIa/KCI/CuCI, AlCh/NaCI/CuCI, AIOCI/KCI, AlOCI/NaCI, AlOCI/NaCI/KCI, AIOCI/MgCI2, AIOCI/NaCI/MgCI2, AIOCI/KCI/MgCI2, AlOCI/KCI/CuCI, AlOCI/NaCI/CuCI, AICI3/AIOCI/KCI, AlCIs/AIOCI/NaCI, AlCb/AIOCI/NaCI/KCI, AlCIs/AIOCI/MgCfe, AlCIa/AIOCI/NaCI/MgCb, AICI3/AIOCI/KCI/MgCI2, AlCb/AIOCI/KCI/CuCI, AlCb/AIOCI/NaCI/CuCI.In a preferred embodiment, aluminum chloride containing aluminum chloride and / or AlOCI is used as the aluminum compound. Chlorides or nitrides are used as non-aluminum salts. Particularly preferred is the use of a mixture of salts selected from the group of AlCl 3 / KCl, AlCIVNaCl, AlCIVNaCl / KCl, AlCIVMgCl 2, AlCl 3 / NaCl / MgCl 3, AlCl 3 / KCl / MgCl 3, AlCl 3 / KCl / CuCl, AlCl / NaCl / CuCl, AlOCI / KCl, AlOCI / NaCl, AlOCI / NaCl / KCl, AlOCI / NaCl / MgCl 2 , AlOCI / NaCl / MgCl 2 , AlOCI / KCI / MgCl 2 , AlOCI / KCI / CuCI, AlOCI / NaCl / CuCl, AlCl 3 / AlOCI / KCI, AlCIs / AIOCI / NaCl, AlCl / AIOC / NaCl / KCl, AlCIs / AIOC / MGCF, Alci / AIOC / NaCl / MgCl AlCl3 / AIOC / KCl / MgCl 2 AlCl / AIOC / KCl / CuCl, AlCl / AIOC / NaCl / CuCl.
- 5 Ke směsím solí mohou být přimíšeny další komonenty. K nim patří především tlumicí komponenty, jejíž funkcí je zachycovat chlorovodíkové sloučeniny vznikající při reakci chloridu hlinitého. K tomu se s výhodou použijí uhličitany a/nebo oxidy kovů 1. až 3. hlavní skupiny periodické tabulky. Obzvlášť výhodné je zvolit substance ze skupiny Na2CO3, K2CO3, MgO, CaO. AI2O3.Additional components may be added to the salt mixtures. These include, in particular, damping components, the function of which is to trap the hydrochloride compounds formed during the aluminum chloride reaction. Preference is given to using carbonates and / or metal oxides of the main groups 1 to 3 of the periodic table. It is particularly preferred to select substances from the group Na 2 CO 3, K 2 CO 3, MgO, CaO. AI2O3.
K prodloužení reakční doby a k řízení přechodu účinných látek do taveniny se přidávají tzv. řídicí komponenty. Při tom se jedná o fluoridy, sírany nebo dusičnamy alkalických kovů nebo kovů alkalických zemin nebo jejich směsi. Obzvláště výhodné je užití podvojných fluoridů, jako např. Na3AIF6 a/nebo KaAlFe.Control components are added to prolong the reaction time and control the passage of the active ingredients into the melt. These are alkali metal or alkaline earth metal fluorides, sulphates or nitrates or mixtures thereof. Particularly preferred is the use of double fluorides such as Na 3 AlIF 6 and / or KaAlFe.
Jako nosiče v ingotech zhotovených z eutektických směsí solí slouží chloridy alkalických kovů nebo kovů alkalických zemin nebo jiné sloučeniny, které se v tavenině chovají inertně.As carriers in ingots made of eutectic salt mixtures, alkali or alkaline earth metal chlorides or other compounds which behave inert in the melt are used.
Tyto další komponenty se s výhodou přidávají do tekuté taveniny solí. Dále je možno mísit ztuhlou a granulovanou taveninu solí s dalšími komponenty a lisovat ji. Tyto výlisky nebo ztuhlá tavenina se pak mohou použít jako ingoty.These additional components are preferably added to the liquid salt melt. Further, the solidified and granulated salt melt can be mixed with other components and compressed. These compacts or solidified melt can then be used as ingots.
Obvykle se ingoty vsadí do ponorného zvonu a v něm zavedou do aluminiové taveniny. Tím se dosáhne jejich ponoření do taveniny. Bez ponorného zvonu by ingoty plavaly na tavenině a jejich účinek by se nemohl plně projevit.Typically, the ingots are charged into a submersible bell and introduced into an aluminum melt. This results in their immersion in the melt. Without the submersible bell, the ingots would float on the melt and their effect would not be fully visible.
K tomu, aby se ingoty lépe ponořily, se dále doporučuje přidávat kovy, které zvyšují jejich specifickou hmotnost a tím umožňují vniknutí do taveniny. Dává se přednost kovům vybraným ze skupiny železo, nikl, mangan nebo měď.In order to better submerge the ingots, it is further recommended to add metals which increase their specific gravity and thereby allow penetration into the melt. Preference is given to metals selected from the group of iron, nickel, manganese or copper.
Dále se doporučuje opatřit ingoty kovovým pláštěm nebo je vložit do kovové schránky. Tím je ingot chráněn před vlhkostí. K tomu se např. použijí kovy, z nichž sestává tavenina, takže při jejich zavedení do taveniny nejprve roztaje obalový kov a teprve poté se ingot rozptýlí v tavenině.Furthermore, it is recommended to provide the ingots with a metal sheath or to put them in a metal box. This protects the ingot from moisture. For example, the metals from which the melt consists are used, so that when they are introduced into the melt, the sheath metal is first melted before the ingot is dispersed in the melt.
Směs solí může obsahovat 60 až 90 % hmotn., s výhodou pak 65 až 85 % hmotn. sloučeniny aluminia obsahující halogen, jako AICI3 a/nebo AIOCI a 10 až 40 % hmotn., s výhodou 25 až 35 % hmotn. solí bez obshu aluminia.The salt mixture may comprise 60 to 90% by weight, preferably 65 to 85% by weight. halogen containing aluminum compounds such as AlCl 3 and / or AlOCI and 10 to 40 wt.%, preferably 25 to 35 wt. salts free of aluminum.
- 6 Směs solí se přidává v množství od 0,01 do 0,2 % hmotn. taveniny kovu nebo slitiny. Typické složení ingotu může být např.: 5 až 15 % hmotn. směsi solí, 10 až 30 % hmotn, řídicí komponenty, 10 až 30 % hmotn. tlumicí komponenty, 40 až 60 % hmotn. nosiče.The salt mixture is added in an amount of from 0.01 to 0.2 wt. metal or alloy melts. A typical ingot composition may be, for example: 5 to 15 wt. 10 to 30 wt.% of the control mixture, 10 to 30 wt. % damping components, 40 to 60 wt. carriers.
Zhotovením směsi solí, která obsahuje např. chlorid hlinitý, se změní náchylnost chloridu hlinitého k hygroskopičnosti a redukuje se tlak páry. Tlumicí komponenty, jako oxidy nebo uhličitany, mohou být do směsi přidány přímo v tavenině nebo může být ztuhlá a granulovaná tavenina s práškem těchto tlumicích komponent smísena a slisována. Navázání chloridu hlinitého do chemické vazby je dále výhodně ovlivěno tehdy, když je reakce řízená a reguluje se chování účinné látky při jejím rozpouštění. Tím se docílí lepší rozdělení účinné látky v tavenině a též se zpomalí reakce uvolněného chloridu hlinitého. Použité řídicí komponenty způsobují, že doba reakce je dostatečná, a dále že se v tavenině tvoří co nejmenší bubliny, které zajišťují lepší účinnost.By making a salt mixture containing, for example, aluminum chloride, the susceptibility of the aluminum chloride to hygroscopicity is changed and the vapor pressure is reduced. Damping components, such as oxides or carbonates, may be added to the mixture directly in the melt or the solidified and granulated melt may be mixed and compressed with the powder of these damping components. Further, the binding of aluminum chloride to the chemical bond is advantageously influenced when the reaction is controlled and the dissolution behavior of the active ingredient is controlled. This results in a better distribution of the active ingredient in the melt and also slows down the reaction of the released aluminum chloride. The control components used cause the reaction time to be sufficient and, furthermore, bubbles to form in the melt as small as possible to ensure better efficiency.
Při použití směsi podle vynálezu se osvědčila doba reakce od 2 do 4 minut při zpracování ve velkoprostorových pecích a od 1 do 2 minut v kelímkových pecích, a to za obvyklých tavících teplot mezi 700 a 800°C. Za těchto podmínek přišel preparát s taveninou do intenzivního kontaktu a reakce proběhla co nejvíce uvnitř taveniny. V kelímcích o obsahu 400 až 800 kg taveniny je postačující doba reakce menší než 2 minuty. Při reakci se sloučenina aluminia rovnoměrně uvolňuje, takže i na konci reakční doby je účinná sloučenina aluminia k dispozici v dostatečném množství. Při reakci vznikají malé bubliny, které zabezpečují vysoké využití účinných komponent.Using the mixture according to the invention, a reaction time of from 2 to 4 minutes for processing in large-scale furnaces and from 1 to 2 minutes in crucible furnaces has proven to be successful at typical melting temperatures of between 700 and 800 ° C. Under these conditions, the preparation came into intensive contact with the melt and the reaction proceeded as much as possible inside the melt. In crucibles of 400 to 800 kg of melt, a reaction time of less than 2 minutes is sufficient. In the reaction, the aluminum compound is uniformly released so that even at the end of the reaction time the active aluminum compound is available in sufficient quantities. The reaction produces small bubbles which ensure high utilization of the active components.
U způsobu patřícího do stavu techniky, při kterém se používá čistý chlorid hlinitý, je na počátku k dispozici nadměrné množství účinných komponent, což při ponoření tablet vyvolává tvorbu velkých bublin. Tím velký díl účinných komponent uniká bez užitku do odvětrání a zatěžuje jej. Tento nedostatek u způsobu podle vynálezu odpadá, odvětrání je zatíženo jen nepatrně a účinné komponenty mohou být v preparátu obsaženy v nižší koncentraci.In the prior art process, where pure aluminum chloride is used, an excessive amount of active components is initially available, causing large bubbles to form when the tablets are immersed. As a result, a large proportion of the active components leak out of the air without any benefit and burden it. This drawback is eliminated in the process according to the invention, the ventilation is only slightly loaded and the active components can be contained in the preparation in a lower concentration.
- 7 Při prvních praktických pokusech bylo dále zjištěno, že při použití technologie podle vynálezu se tvoří méně seškrabků, je v nich nižší obsah kovu, v ponorném zvonu nebyly zjištěny žádné zbytky po reakci, a nakonec nebylo nutno ani provádět nepříjemné čištění po každém ponoření.In the first practical experiments, it was further found that using the technology of the present invention less scraps were produced, had less metal content, no residue was detected in the submersible bell, and ultimately no unpleasant cleaning was required after each immersion.
Podle další varianty je možno směs solí, která je k dispozici jako blok, ingot nebo koncentrát, slisovat společně s řídicími a nosnými komponenty do tablety.According to another variant, the salt mixture available as a block, ingot or concentrate can be compressed together with the control and carrier components into a tablet.
Příklady provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Příklad 1Example 1
Zhotovení eutektické směsi solíMaking eutectic mixture of salts
Do tavící pece z ušlechtilé oceli s míchacím zařízením s uzavíratelným odtokem, přiváděcím kanálem, ochlazovací jednotkou včetně granulačního zařízení se zavede 16 kg chloridu hlinitého a 4 kg směsi z chloridu sodného a draselného. Práškovitá směs se míchá a tavící pec se ohřeje na 120°C. Za míchání se jednotlivé komponenty roztaví. Tavenina se vede uzavřeným kanálem do ochlazovací jednotky nebo do granulačního zařízení.16 kg of aluminum chloride and 4 kg of a mixture of sodium and potassium chloride are introduced into a stainless steel melting furnace with a shut-off mixer, a feed channel, a cooling unit, including a granulator. The powder mixture was stirred and the melting furnace was heated to 120 ° C. The components are melted while stirring. The melt is passed through a closed channel to a cooling unit or granulation device.
Granulát se slisuje s tlumicími komponentami, řídicími komponentami a nosiči do ingotů v podobě tablet.The granulate is compressed with the cushioning components, the control components and the carrier in the form of tablets.
V následujících příkladech 2 až 6 se používají tyto ingoty v podobě tablet a zjišťuje se obsah plynu v tavenině kovu před přidáním ingotů a po jejich přidání. Obsah plynu v tavenině se určuje jako index hustoty při tlaku 80 mbar, měří se testovacím zařízením pro aluminiovou taveninu a udává se v cm3/1100 g taveniny. Obsah nežádoucích doprovodných prvků, jako např. sodíku a vápníku se určuje spektrální analýzou a udává se v ppm.In the following Examples 2 to 6, these ingot in the form of tablets are used and the gas melt content of the metal is determined before and after the addition of ingots. The gas content in the melt index is determined as a density at 80 mbar, measured test device for the aluminum melt and is expressed in cm 3/1100 g of the melt. The content of undesirable accompanying elements such as sodium and calcium is determined by spectral analysis and is reported in ppm.
Příklad 2Example 2
400 kg taveniny slitiny 239 (AISÍ10MG) bylo zpracováno při 750°C v jednom technologickém kroku, při němž byla do taveniny pomocí ponorného zvonu zavedena tableta o hmotnosti 250 g zabalená do aluminiové fólie.400 kg of Alloy 239 (AlSi10MG) melt was processed at 750 ° C in one technological step in which a 250 g tablet wrapped in an aluminum foil was introduced into the melt by means of an immersion bell.
- 8 • •ftft ft • ftft- 8 • • ftft ft • ftft
Složení tablety:Tablet composition:
10,0 % hmotn. tavný granulát sestávající ze 69,6 % AlCb a 39,4 % NaCI 20,0 % hmotn. podvojných fluoridů10.0 wt. melt granulate consisting of 69.6% AlCl 3 and 39.4% NaCl 20.0% wt. double fluorides
20,0 % hmotn. dusičnanů a síranů alkalických kovů a kovů alkalických zemin 50,0 % hmotn. chloridů alkalických kovů a kovů alkalických zemin20.0 wt. % alkali and alkaline earth metal nitrates and sulfates 50.0 wt. chlorides of alkali metals and alkaline earth metals
VýsledekResult
Počáteční stav index hustoty Dl 7, 2 % po zpracování index hustoty Dl 1,5 %Initial state D1 index 7,2% after processing D1 index 1,5%
Příklad 3Example 3
15.000 kg taveniny Al 99,5 bylo zpracováno za teploty 765°C ve dvou technologických krocích, přičemž při první rafinaci bylo pomocí ponorného zvonu zavedeno do taveniny 16 kg tablet a při druhé rafinaci 8 kg tablet zavařených do polyetylenového pytle.15.000 kg of Al 99.5 melt were processed at 765 ° C in two technological steps, with 16 kg of tablets being introduced into the melt by first dip refining and a second refining of 8 kg of tablets welded into a polyethylene bag.
Složení tablety:Tablet composition:
12.5 % hmotn. granulát taveniny sestávající ze 76,1 % AICI3,15,8 % NaCI a 10,1 % KCI12.5 wt. melt granulate consisting of 76.1% AlCl 3, 15.8% NaCl and 10.1% KCl
17.5 % hmotn. podvojných fluoridů17.5 wt. double fluorides
20,0 % hmotn. dusičnanů a síranů alkalických kovů a kovů alkalických zemin 50,0 % hmotn. chloridů alkalických kovů a kovů alkalických zemin20.0 wt. % alkali and alkaline earth metal nitrates and sulfates 50.0 wt. chlorides of alkali metals and alkaline earth metals
VýsledekResult
Počáteční obsah plynů 0,34 cm3/100 g po 1. kroku 0,22 cm3/100 g po 2. kroku 0,13 cm3/100 gThe initial gas content 0.34 cm 3/100 g for the first step of 0.22 cm 3/100 g for the second step of 0.13 cm 3/100 g
Příklad 4Example 4
10.000 kg taveniny AI99,5 bylo zpracováno za teploty 750 °C ve dvou technologických krocích, přičemž při první i druhé rafinaci bylo pomocí10.000 kg of melt AI99.5 was processed at 750 ° C in two technological steps, with the first and second refining using
···· ······· ···
- 9 ponorného zvonu zavedeno do taveniny vždy 8 kg tablet zavařených do polyetylenového pytle.- 9 submersible bells were introduced into the melt, each containing 8 kg of tablets welded into a polyethylene bag.
Složení tablet:Tablet composition:
12.5 % hmotn. tavný granulát sestávající ze 79,0 % AlCb, a 21,0 % KCI12.5 wt. melt granulate consisting of 79.0% AlCl 3, and 21.0% KCl
17.5 % hmotn. podvojných fluoridů17.5 wt. double fluorides
20,0 % hmotn. dusičnanů a síranů alkalických kovů a kovů alkalických zemin 50,0 % hmotn. chloridů alkalických kovů a kovů alkalických zemin20.0 wt. % alkali and alkaline earth metal nitrates and sulfates 50.0 wt. chlorides of alkali metals and alkaline earth metals
Počáteční obsah plynů po 1. kroku po 2. krokuInitial gas content after step 1 after step 2
Výsledek 0,29 cm3/100g 0,18 cm3/100 g 0,14 cm3/100 gThe result of 0.29 cm 3/100 g 0.18 cm 3/100 g 0.14 cm 3/100 g
VýsledekResult
Příklad 5Example 5
15.000 kg taveniny Al 99,5 bylo zpracováno za teploty 750°C ve dvou technologických krocích, přičemž při první rafinaci bylo pomocí ponorného zvonu zavedeno do taveniny 20 kg tablet a při druhé rafinaci 15 kg tablet zavařených do polyetylenového pytle.15.000 kg of Al 99.5 melt were processed at 750 ° C in two technological steps, with 20 kg of tablets being fed into the melt during the first refining and 15 kg of tablets sealed in a polyethylene bag during the second refining.
Složení tablet:Tablet composition:
12.5 % hmotn. tavný granulát sestávající ze 79,0 % AICI3, 21,0 % NaCI12.5 wt. melt granulate consisting of 79.0% AlCl 3, 21.0% NaCl
17.5 % hmotn. podvojných fluoridů17.5 wt. double fluorides
20,0 % hmotn. dusičnanů a síranů alkalických kovů a kovů alkalických zemin20.0 wt. alkali and alkaline earth metal nitrates and sulphates
- 10 50,0 % hmotn. chloridů alkalických kovů a kovů alkalických zemin- 10 50.0 wt. chlorides of alkali metals and alkaline earth metals
VýsledekResult
Počáteční obsah plynů 0,37 cm3/100 g po 1. kroku 0,23 cm3/100 g po 2. kroku 0,17 cm3/100 gThe initial gas content 0.37 cm 3/100 g for the first step of 0.23 cm 3/100 g for the second step of 0.17 cm 3/100 g
Příklad 6Example 6
15.000 kg taveniny Al 99,5 bylo zpracováno za teploty 750°C ve dvou technologických krocích, přičemž při první i druhé rafinaci bylo pomocí ponorného zvonu zavedeno do taveniny vždy 15 kg tablet zavařených do polyetylenového pytle.15.000 kg of Al 99.5 melt were processed at 750 ° C in two technological steps, with 15 kg of tablets welded into a polyethylene bag were introduced into the melt by means of a dipping bell in the first and second refining.
Složení tablet:Tablet composition:
12.5 % hmotn. tavný granulát sestávající ze 79,0 % AICI3,21,0 % NaCl12.5 wt. melt granulate consisting of 79.0% AlCl 3 , 21.0% NaCl
17.5 % hmotn. podvojných fluoridů17.5 wt. double fluorides
20,0 % hmotn. dusičnanů a síranů alkalických kovů a kovů alkalických zemin 50,0 % hmotn. chloridů alkalických kovů a kovů alkalických zemin20.0 wt. % alkali and alkaline earth metal nitrates and sulfates 50.0 wt. chlorides of alkali metals and alkaline earth metals
Počáteční obsah plynů po 1. kroku po 2. krokuInitial gas content after step 1 after step 2
Výsledek 0,22 cm3/100g 0,12cm3/100g 0,10 cm3/100 gThe result of 0.22 cm 3/100 g 0.12 cm 3/100 g 0.10 cm 3/100 g
0,23 cm3/100g 0,12cm3/100g 0,09 cm3/100 g0,23 cm 3 / 100g 0,12cm 3 / 100g 0,09 cm 3 / 100g
Srovnávací příklad 7 s použitím hexachloretanu 15.000 kg taveniny Al 99,5 bylo zpracováno za teploty 760°C ve dvou technologických krocích s použitím produktu obsahujícího vysoce koncentrovaný hexachloretan, přičemž bylo pomocí ponorného zvonu zavedeno do taveniny dohromady 3,6 kg produktu na 1 tunu taveniny.Comparative Example 7 using hexachloroethane 15.000 kg of Al 99.5 melt was processed at 760 ° C in two technological steps using a product containing highly concentrated hexachloroethane, whereby a total of 3.6 kg of product per 1 tonne of melt was introduced into the melt by means of a submersible bell. .
- 11 Počáteční obsah plynů po zpracování- 11 Initial gas content after processing
Výsledek pokus 1Result of experiment 1
0,28cm3/100g0,28cm 3 / 100g
0,16cm3/100g pokus 2 0,27 cm3/100 g 0,18 cm3/100 g0.16 cm 3/100 g run 2 0.27 cm 3/100 g 0.18 cm 3/100 g
Claims (14)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1999118766 DE19918766C2 (en) | 1999-04-24 | 1999-04-24 | Process for removing impurities from melts of metals or alloys |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ20014114A3 true CZ20014114A3 (en) | 2003-02-12 |
Family
ID=7905810
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ20014114A CZ20014114A3 (en) | 1999-04-24 | 2000-04-07 | Method for removing contaminants from molten metal or alloys |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| AU (1) | AU4294400A (en) |
| CZ (1) | CZ20014114A3 (en) |
| DE (1) | DE19918766C2 (en) |
| WO (1) | WO2000065110A1 (en) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10235909A1 (en) * | 2002-08-06 | 2004-02-26 | Peak-Werkstoff Gmbh | Use of a hydride forming agent introduced into a light molten metal or alloy for binding hydrogen contained in the melt |
| JP4403713B2 (en) * | 2003-04-10 | 2010-01-27 | 株式会社豊田中央研究所 | Method for producing low Ca-containing Al alloy and ingot for producing low Ca-containing Al alloy |
| DE102007025602A1 (en) * | 2006-12-29 | 2008-07-03 | Hoesch Metallurgie Gmbh | Solid metal bath fluxing agent for treating a metal bath comprises at least two separate solid components |
| CN104278168A (en) * | 2014-10-31 | 2015-01-14 | 湖州织里天荣铝材添加剂厂 | Aluminum alloy sodium-free refining agent and preparation process thereof |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE885933C (en) * | 1943-06-08 | 1953-08-10 | Vaw Ver Aluminium Werke Ag | Process for removing the metals of the second group of the periodic table from aluminum alloys containing such metals |
| GB1309266A (en) * | 1969-03-21 | 1973-03-07 | Alloys & Chem Corp | Purification of molten aluminium |
| FR2325727A1 (en) * | 1975-09-26 | 1977-04-22 | Servimetal | FLOWS FOR THE REMOVAL OF ALKALINE AND ALKALINO-EARTH METALS FROM ALUMINUM AND ITS ALLOYS AND PROCESSING METHODS |
| SU665007A1 (en) * | 1977-02-22 | 1979-05-30 | Институт Металлургии И Обогащения Ан Казахской Сср | Flux for refining magnesium |
| GB1549979A (en) * | 1977-06-02 | 1979-08-08 | Thiem Corp | Flux compositions for use in recovering aluminium |
| DE3617056A1 (en) * | 1986-05-21 | 1987-11-26 | Riedelbauch & Stoffregen Gmbh | METHOD FOR DEGASSING AND REFINING LIGHT METAL MELTS |
| DE4310054C2 (en) * | 1993-03-27 | 1994-12-22 | Guenther Prof Dipl Chem Kraft | Process and agent for the treatment of aluminum and aluminum alloy melts |
| RU2086689C1 (en) * | 1993-04-13 | 1997-08-10 | Акционерное общество "АвтоВАЗ" | Method of treating liquid aluminium alloys |
-
1999
- 1999-04-24 DE DE1999118766 patent/DE19918766C2/en not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-04-07 AU AU42944/00A patent/AU4294400A/en not_active Abandoned
- 2000-04-07 WO PCT/EP2000/003122 patent/WO2000065110A1/en not_active Application Discontinuation
- 2000-04-07 CZ CZ20014114A patent/CZ20014114A3/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE19918766C2 (en) | 2001-05-10 |
| DE19918766A1 (en) | 2000-11-02 |
| WO2000065110A1 (en) | 2000-11-02 |
| AU4294400A (en) | 2000-11-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102041396B (en) | Preparation method of scouring agent for aluminum and aluminum alloy | |
| CN104328299A (en) | Flux for aluminum and aluminum alloy melt refining and preparation method of flux | |
| US10988830B2 (en) | Scandium master alloy production | |
| CN103088232A (en) | Flux used in aluminum and alloy melt processing, and preparation method thereof | |
| NO873997L (en) | MAGNESIUM-KALSIUMOKSYDKOMPOSITT. | |
| EP2446065B2 (en) | USE OF A BINARY SALT FLUX OF NaCl AND MgCI2 FOR THE PURIFICATION OF ALUMINUM OR ALUMINUM ALLOYS, AND METHOD THEREOF | |
| CN105316513B (en) | A kind of aluminium alloy sodium-free refining agent of the erbium of yttrium containing cerium | |
| CN103266237B (en) | Deslagging smelting flux for smelting casting zinc alloy and preparation method thereof | |
| CZ20014114A3 (en) | Method for removing contaminants from molten metal or alloys | |
| US20230278146A1 (en) | Multi-component flux | |
| US20120017726A1 (en) | Use of a tertiary salt flux of nacl, kci and mgcl2 for the purification of aluminium or aluminium alloys, and method thereof | |
| CN1163621C (en) | Aluminium alloy covering slag-cleaning agent | |
| US4261746A (en) | Flux | |
| US4909838A (en) | Coated magnesium granules | |
| JP2021110025A (en) | Metal remover | |
| JP2021110026A (en) | Metal removal method and metal recovery method | |
| US7988763B2 (en) | Use of a binary salt flux of NaCl and MgCl2 for the purification of aluminium or aluminium alloys, and method thereof | |
| DeYoung | Salt fluxes for alkali and alkaline earth element removal from molten aluminum | |
| US2965477A (en) | Treatment of molten metals | |
| US4482607A (en) | Method for coating magnesium granules with fluoride-containing flux | |
| US2857252A (en) | Process of reacting sodium silicofluoride with aluminum | |
| SU1008261A1 (en) | Method for refining aluminium alloys | |
| SU1705384A1 (en) | Method of treating aluminum alloys | |
| KR20110108775A (en) | Melting method for magnesium alloy and manufacturing method thereof | |
| CN115612870A (en) | Mg remover and method for producing aluminum alloy |