PL107977B1 - Method of decreasing sodium content in the bath ofsposob zmniejszania zawartosci sodu w kapieli cieklego aluminium albo stopow aluminiowych,zwlaszcza liquid aluminium or aluminium alloys,specially alstopow aluminiowo-magnezowych uminium-magnesium alloys - Google Patents

Description

Opis patentowy opublikowano: 15.08.1980 107977 Int. Cl.2 C22C 1/06 rc2v jllnia! ffw*!^ iwanem t*"M Twórca wynalazku: Gijsbert Willem Meindert van Wijk Uprawniony z patentu: Vacmetal GmbH, Dortmund (Republika Federalna Niemiec) Sposób zmniejszania zawartosci sodu w kapieli cieklego aluminium albo stopów aluminiowych, zwlaszcza stopów aluminiowo- -magnezowych Przedmiotem wynalaziku Jest sposób zmniejsza¬ nia zawartosci sodu w kapieli cieklego alumi¬ nium albo stopów aluminiowych, zwlaszcza sto¬ pów aluminiowo-magnezowych, przez obróbke kapieli w piecu prózniowym.Obróbka stopionych metali w prózniowym pie¬ cu w celu usuniecia z kapieli niepozadanych pierwiastków jest znana. Znane sa tez dwie me¬ tody obróbki prózniowej stopów aluminiowych, a mianowicie obróbka statyczna, podczas której partie metalu poddaje sie dzialaniu zmniejszo¬ nego cisnienia w piecu prózniowym i obróbka prózniowa dynamiczna, podczas której metalicz¬ na kapiel zasysa sie do pieca w postaci stru¬ mienia albo rozpyla do pieca, w którym uprzed¬ nio zmniejszono cisnienie.Wiadomo takze, ze jezeli proces obróbki sta¬ tycznej prowadzi sie pod cisnieniem zmniejszo¬ nym tak, jak zwykle stosuje sie w takich pro¬ cesach, to zawartosc sodu w kapieli stopionego aluminium mozna zmniejszyc z 25 czesci na mi¬ lion do — 8 czesci ina milion. Podobnie tez moz¬ na usuwac ze stopionego aluminium inne pier¬ wiastki stopowe. Wiadomo równiez, ze stosujac obróbke dynamiczna mozna w duzej mierze zmniejszac zawartosc sodu w aluminium nie za¬ wierajacym magnezu. Zwykle jednak aluminium jest stosowane w postaci stopów z magnezem i aby stopy takie nadawaly sie do walcowania i 10 15 25 prasowania zawartosc sodu w nich powinna byc bardzo mala.Stwierdzono, ze jezeli dynamicznej obróbce w piecu prózniowym poddaje sie mie aluminium bez zawartosci magnezu, lecz stop aluminium z mag¬ nezem, wówczas obróbka nie daje prawie zad¬ nych wyników lub tylko bardzo nikle.W praktyce stwierdzono mianowicie, ze z nie wyjasnionych przyczyn fizykochemicznych pod¬ dajac stopy aluminium z magnezem obróbce dy¬ namicznej trudno jest zmniejszyc zawartosc sodu do mniej niz 15 czesci na milion, zas wartosc ta jest zbyt wysoka dla stopów przeznaczonych do walcowania i prasowania. Nalezy tez zaznaczyc, ze stosujac obróbke statyczna mozna usuwac sód, ale wymaga to dlugiego czasu i przy tym magnez ulega spalaniu.Wynalazek umozliwia daleko idace zmniejsza¬ nie zawartosci sodu podczas obróbki aluminium i/albo jego stopów w pieciu prózniowym. W szcze¬ gólnosci wynalazek ma na celu umozliwienie ob¬ róbki stopów aluminiowo-magnezowych wytwa¬ rzanych w piecach do topienia i zawierajacych do 5% magnezu. Obróbka ta polega na tym, ze stop taki zasysa sie do prózniowego pieca odlew¬ niczego i równoczesnie poddaje w nim obróbce powodujacej daleko idace zmniejszenie zawartos¬ ci wodoru i sodu.Cecha sposobu wedlug wynalazku jest to, ze 107 977i 107 977 podczas co najmniej czesci okresu trwania obrób¬ ki prózniowej kapiel stopionego metalu pobMaje sie w piecu prózniowym reakcji z substancja ma¬ jaca powinowactwo do sodu wieksze niz glin i/albo pierwiastki stopowe. Substancja ta wiaze sie z sodem poprzez posredni zwiazek z cieklym glinem obecnym w nadmiarze i/albo z magnezem w postaci par, albo tez bez wytwarzania takiego zwiazku posredniego.Zgodnie z wynalazkiem szczególnie dobre wy¬ niki uzyskuje sie stosujac jako substancje o wie¬ kszym powinowactwie chlorowce albo zwiazki chlorowców, których cieplo wytwarzania jest mniejsze niz cieplo wytwarzania produktów ich reakcji z sodem. -Jest równiez rzecza wazna, aby stoaowftfte-^wiiazki chlorowcowe mialy w warun- k&h^trocestt dostatecznie wysoka preznosc par, to jest aby mogly: reagowac z sodem ulatniaja- sym^ jje_ze strumienia metalu. W piecu próznio- fo$|h* ji^e^J utrzymywac dostatecznie male cis¬ nienie'*pat soduj, dby sód mógl wydzielac sie z kapieli.Wynalazek nadaje sie szczególnie do przeróbki stopów aluminium z magnezem i dobre wyniki uzyskuje sie przy tym stosujac gazowy chlor ja¬ ko substancje o wiekszym powinowactwie do so¬ du. Bardzo dobre wyniki osiaga sie równiez sto¬ sujac jako substancje o wiekszym powinowact¬ wie chlorek magnezu lub chlorek krzemu, zela¬ za, manganu i/albp cynku. W chlorkach tych sód wchodzi na miejsce odpowiedniego metalu. Moz¬ na tez korzystnie stosowac chlorowane albo fluo¬ rowane weglowodory, np. czterochlorek wegla, szesciochloroetan i freon.Znanie sa wprawdzie sposoby wytwarzania sto¬ pów aluminiowo-magnezowych o malej zawarto¬ sci sodu, ale polegaja one na tym, ze aluminium nie zawierajace magnezu poddaje sie najpierw obróbce zmniejszajacej zawartosc sodu, po czym dopiero wytwarza sie stop z magnezem. Nieza¬ leznie od tego, ze proces taki jest bardziej skom- "plikowany od procesu wedlug wynalazku, ten znany .proces ma te wade, ze trzeba go prowa¬ dzic w piecu prózniowym nie zawierajacym wca¬ le magnezu, a wiec nie mozna do pieca do to¬ pienia dodawac zlomu zawierajacego magnez.Sposób wedlug wynalazku mozna stosowac do dynamicznej obróbki kapieli metalicznej w piecu prózniowym. Dobre wyndki osiaga sie wprowa¬ dzajac do pieca prózniowego substancje o wiek¬ szym powinowactwie w postaci stalej lub cieklej i nastepnie zasysajac stopiony metal do pieca za pomoca zmniejszonego cisnienia. Substancje te mozna takze dodawac do strumienia stopionego metalu wprowadzanego do prózniowego pieca, w którym uprzednio zmniejszono cisnienie. Przy ta¬ kiej dynamicznej obróbce metalu substancje o wiekszym powinowactwie do sodu mozna stoso¬ wac w postaci proszku, cieczy albo gazu. Moz¬ liwe jest równiez dozowanie tej substancji^ bez¬ posrednio do pieca prózniowego podczas obróbki dynamicznej. W takim .przypadku piec powinien byc wyposazony w urzadzenie do dozowania. We wszystkich podanych wyzej wariantach korzyst- 10 15 nie jest wprowadzac do pieca prózniowego metal rozpylony.Wynalazek opisano wyzej w odniesieniu do zmniejszania zawartosci sodu w cieklym stopie, * ale stwierdzono, ze sposób wedlug wynalazku na¬ daje sie takze do równoczesnego usuwania mniej¬ szych ilosci innych pierwiastków, takich jak lit, wapn, potas i/albo bar.Zgodnie z wynalazkiem mozna skutecznie zmniejszac zawartosc sodu w róznych stopach a- luminiowych, ale szczególnie korzystnie Jest sto- sawac sposób wedlug wynalazku do obróbki sto¬ pów Al—Mg, w których za pomoca samej tylko obróbki prózniowej nie mozna skutecznie zmniej¬ szac zawartosci sodu. Mechanizm usuwania sodu zgodnie z wynalazkiem jest jednak inny niz w tym znanym sposobie, a polaczenie obu tych me¬ chanizmów daje dzialanie wyraznie synergdczne.Przyklad I. Przeróbce poddaje sie stop alu¬ miniowy zawierajacy 4#/o wagowych magnezu, który przed obróbka prózniowa zawiera 45 cze¬ sci sodu na milion czesci wagowych. W piecu prózniowym umieszcza sie najpierw chlorek mag¬ nezu w ilosci dostatecznej do zwiazania sodu zawartego w stopie, po czym zasysa sie do pieca prózniowego metal w ilosci 16 ton/godzine. W piecu utrzymuje sie cisnienie mniejsze niz 30 to¬ rów, przy czym sód jest usuwany ze strumienia stopu za pomoca par chlorku magnezu podczas zasysania. Bezposrednio po obróbce zawartosc so¬ du w stopie wynosi okolo 4 czesci na milion L stop nadaje sie bardzo dobrze do walcowania i prasowania.M Przyklad II. Przeróbce poddaje sie stop aluminiowy zawierajacy 2% wagowe magnezu i 30 czesci sodu na milion. Stop ten poddaje sie dynamicznej obróbce w piecu prózniowym i rów¬ noczesnie do pieca wstrzykuje sie sproszkowany 4I chlorek magnezu w ilosci 500 g na 1 tone stopu.Po obróbce zawartosc sodu w stopie wynosi 0 czesci na milion. 30 45 PL

Claims (10)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób zmniejszania zawartosci sodu w ka- ' pieli cieklego aluminium albo stepów aluminio¬ wych, zwlaszcza stopów aluminiawo-magnezo- w wych, przez obróbke kapieli ,w piecu prózniowym, znamienny tym, ze co najmniej w czasie czesci okresu trwania obróbki prózniowej kapiel pod¬ daje sie w piecu prózniowym reakcji z substan¬ cja majaca powinowactwo do sodu wieksze niz j55 glin i/albo pierwiastki stopowe.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako substancje o wiekszym powinowactwie sto¬ suje sie chlorowce albo zwiazki chlorowców, któ¬ rych cieplo wytwarzania jest mniejsze niz cieplo «o wytwarzania produktów ich reakcji z sodem.
3. 3. Sposób wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze jako substancje o wiekszym powinowactwie sto¬ suje sie chlor.
4. 4. Sposób wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze •5 jako substancje g wiekszym powinowactwie sto-5 107 977 6 suje sie jeden lub wieksza liczbe chlorków me¬ tali takich jak magnez, krzem, zelazo, mangan i/albo cynk.
5. 5. Sposób wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze jako substancje o wiekszym powinowactwie sto¬ suje sie chlorowany albo fluorowany weglowo¬ dór, zwlaszcza czterochlorek wegla, szesciochlo- roetan i/albo freon.
6. 6. Sposób wedlug zastrz. 1 lub 2, znamienny tym, ze substancje o wiekszym powinowactwie wprowadza sie do pieca prózniowego w postaci stalej lub cieklej i nastepnie zasysa do pieca sto¬ piony metal pod dzialaniem zmniejszonego cis¬ nienia.
7. 7. Sposób wedlug zastrz. l lub 2, znamienny tym, ze substancje o wiekszym powinowactwie wprowadza sie do strumienia stopionego metalu podczas obróbki dynamicznej.
8. 8. Srposób wedlug zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, ze substancje o wiekszym powinowactwie dozuje sie do pieca prózniowego w czasie dyna¬ micznej obróbki prózniowej.
9. 9. Sposób wedlug zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, ze strumien stopionego metalu rozpyla sie w piecu prózniowym.
10. 10. Sposób wedlug zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, ze równoczesnie ze zmniejszaniem zawartos¬ ci sodu z kapieli usuwa sie inne pierwiastki wy¬ stepujace w stopie w mniejszych ilosciach, takie jak lit, wapn, potas i/albo bar. 10 PL