HU176434B - Process for decreasing sodium contents of aluminium melts - Google Patents

Description

A találmány tárgya eljárás ötvözött vagy ötvözetlen alumíniumolvadékok, elsősorban magnéziummal ötvözött alumíniumolvadékok nátrium-tartalmának csökkentésére az olvadék önmagában ismert vákuumkemencés kezelése útján.

Ismert, hogy fémolvadékokból vákuumkemencés kezeléssel eltávolíthatók egyes nem-kívánatos elemek. Az alumíniumötvözetek vákuumkemencés kezelésére két módszer ismeretes. Az egyik eljárásmód a sztatikus kezelés módszere, amelynek során meghatározott mennyiségű fémet kemencében vákuum hatásának tesznek ki, a másik módszer pedig a dinamikus kezelési eljárás, amelynek során a fémet sugár vagy permet formájában egy előzetesen evakuált kemencébe szívják be (2 234 748 sz. német közrebocsátási irat).

Ismert, hogy a sztatikus kezelés során a szokásos mértékű nyomáscsökkentést alkalmazva az alumíniumolvadék nátrium-tartalma például 25 milliomodrészről 8 milliomodrészre vagy annál kisebb értékre csökkenthető, ez a művelet azonban hosszú időt igényel. Ezzel az eljárással egyéb ötvözőelemmaradékok is eltávolíthatók az olvadt alumí niumból. Ismert az is, hogy a magnéziumot nem tartalmazó alumíniumdvadék nátrium-tartalma dinamikus vákuumkezeléssel igen nagy mértékben csökkenthető.

Az alumíniumot rendszerint alumínium-magnézium ötvözet formájában használják fel. Az alumínium-magnézium ötvözetek hengerelhetősége és préselhet őségé azonban csak akkor megfelelő, ha az ötvözet csak igen csekély mennyiségű nátriumot tartalmaz.

Kísérleteink során azt tapasztaltuk, hogy ha a dinamikus vákuumkemencés kezelést magnéziummentes alumíniumolvadékok helyett magnézium-alumínium ötvözet olvadékán hajtjuk végre, a kezelés hatására az ötvözet nátrium-tartalma gyakorlatilag alig vagy csak igen kis mértékben változik. Gyakorlati tapasztalataink szerint a magnéziummal ötvözött alumíniumolvadékok dinamikus vákuumkezelése esetén a maradék nátrium-tartalmat igen nehéz 15 millimodrésznél kisebb értékre csökkenteni. Ez a jelenség feltehetőleg eddig még fel nem derített fizikai-kémiai okokra vezethető vissza. A hengerléssel és préseléssel feldolgozandó ötvözetek esetén a 15 millimodrésznyi nátrium-tartalom nagy érték. Sztatikus kezeléssel eltávolítható ugyan az ötvözet nátrium-tartalma, ez azonban igen hosszú időt igényel, és a magnézium egy részének kiégésével jár.

A találmány értelmében olyan eljárást kívánunk kidolgozni, amellyel az alumínium-magnézium ötvözetek nátrium-tartalma vákuumkemencés kezeléssel igen kis értékre csökkenthető.

A találmány egy előnyös kiviteli módja olyan eljárásra vonatkozik, ahol először olvasztókemencében legföljebb 5% magnéziumot tartalmazó alumínium-magnézium ötvözetet állítunk elő, és ezután az ötvözetet vákuum-öntőkemencébe szívatva az ötvözet hidrogén* és nátrium-tartalmát egyidejűleg jelentős mértékben csökkentjük.

Megegyezzük, hogy a vákuumkemencék és a vákuum-öntőkemencék kivitele és működése önmagában ismert, így e berendezéseket és azok működési elvét a leírásban nem részletezzük.

A találmány abban áll, hogy az ismert vákuumkemencés kezelés alatt legalább a művelet egy részidejében a vákuumkemencébe táplált fémolvadékot magnézium-kloriddal reagáltatjuk. Ebben az 10 esetben a reakció során a klorid-só magnézium-kationja nátrium-kationra cserélődik.

Kis nátrium-tartalmú alumínium-magnézium ötvözetek előállítására már korábban is ismertettek eljárásokat, az ismert eljárások szerint azonban 15 először a magnéziummentes alumínium nátrium-tartalmát csökkentették a kívánt értékre, és az így kapott terméket ötvözték magnéziummal. Ez a módszer nyilvánvalóan bonyolultabb a találmány szerinti eljárásnál. További hátrányt jelent, hogy az 20 ismert eljárás végrehajtásához csak teljes mértékben magnézium-mentes vákuumkemencék használhatók fel, és az olvasztókemencébe sem adagolható be magnézium-tartalmú fémforgács.

A találmány szerinti eljárást az olvadék dina- 25 mikus vákuumkezelése során alkalmazhatjuk.

Jó eredményeket érhetünk el, ha a reagenst az evakuált kemencébe belépő fémolvadék-sugárba vezetjük. A magnéziumkloridot a dinamikus vákuumkezelésre kerülő fémolvadék-sugárhoz keverhetjük, 30 eljárhatunk azonban úgy is, hogy a reagenst a vákuumkezelés során közvetlenül a vákuumkemencébe adagoljuk be. E célból a vákuumkemencéhez adagoló szerkezetet kell illesztenünk.

A felsorolt eljárásmódokat tovább tökéletesít- 35 lietjük, ha a vákuumkemencébe belépő fémolvadékot porlasztjuk, ebben az esetben ugyanis a reakcióhoz nagyobb felület áll rendelkezésre.

A korábbiakban a találmány szerinti eljárást a 40 fémolvadékok, illetve ötvözet-olvadékok nátrium-tartalmának csökkentésével kapcsolatban ismertettük Azt tapasztaltuk azonban, hogy a találmány szerinti eljárással a nátrium eltávolításával egyidőben kis mennyiségben jelenlevő egyéb ötvözőele- 45 meket, így lítiumot, kalciumot, káliumot, és/vagy báriumot is eltávolíthatunk a fémolvadékból.

Hangsúlyozzuk, hogy a találmány szerinti eljárás tiszta és ötvözött alumínium-olvadékok kezelésére egyaránt alkalmas. A legelőnyösebb hatást alumí- 50 nium-magnézium ötvözetek kezelésekor érhetjük el, tekintettel arra, hogy az ilyen típusú ötvözetek ismert dinamikus vákuumkezelése kevésbé kedvező eredményeket biztosít.

A találmány szerinti eljárást az oltalmi kör 55 korlátozása nélkül az alábbi példákban részletesen ismertetjük.

1. példa

Kiindulási anyagként 4% magnéziumot tartalmazó alumínium-magnézium ötvözetet használunk fel. Az ötvözet a vákuumkezelés előtt 45 milliómodrész nátriumot tartalmaz.

Az eljárás első lépésében a vákuumkemencébe az ötvözet nátrium-tartalmának megkötéséhez elegendő mennyiségű magnéziumkloridot mérünk be. Ezután a vákuumkemencébe 16 tonna/óra sebességgel beszívatjuk az ötvözet olvadékát. A vákuumkemencében 30 Hgmm-nél kisebb nyomást tartunk fenn, ekkor a nátrium a beszívatás során reakcióba lép a magnéziumklorid-gőzökkel és eltávozik a fémolvadék-sugárból. A vákuumkemencét elhagyó fémolvadék körülbelül 4 milliomodrész nátriumot tartalmaz, és hengerlésre és préselésre kiválóan alkalmas.

2. példa

Kiindulási anyagként 2% magnéziumot és 30 milliomodrész nátriumot tartalmazó alumínium-magnézium ötvözetet használunk fel. A vákuumkemencében végrehajtott dinamikus vákuumkezelés során a kemencébe 500g/liter tonna kezelt alumínium mennyiségű magnéziumklorid-port szívatunk be. A vákuumkezelés után kapott fémolvadék 6 milliomodrész nátriumot tartalmaz.

Claims (5)

1. Szabadalmi igénypontok:

   1. Eljárás alumíniumolvadék vagy olvadt alumínium-magnézium-ötvözetek nátrium-tartalmának csökkentésére önmagában ismert vákuumkemencés kezelés útján, azzal jellemezve, hogy a vákuumkemencés kezelés közben a vákuumkemencébe táplált fémolvadékot magnéziumldoriddal reagáltatjuk.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a magnézium-kloridot szilárd vagy folyékony állapotban a vákuumkemencébe adagoljuk, majd a fémolvadékot vákuum alkalmazásával a kemencébe szívatjuk.
3. 3. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a reagenst a dinamikus vákuumkezelés során a fémolvadék-sugárhoz adjuk.
4. 4. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a magnéziumkloridot a dinamikus vákuumkezelés során a vákuumkemencébe adagoljuk.
5. 5. Az 1—4. igénypontok bármelyike szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a fémolvadék-sugarat a vákuumkemencében porlasztjuk.