PL165845B1 - Zaprawa do wytwarzania stopów aluminium - Google Patents

Abstract

Zaprawa do wytwarzania stopów aluminium, zawierająca dodatki stopowe w postaci metali o wyższej niż aluminium temperaturze topnienia, znamienna tym, że składa się z mieszaniny jednego z następujących sproszkowanych dodatków stopowych: krzem, żelazo, chrom, mangan, nikiel, tytan, w ilości 70 do 95% wagowych oraz sproszkowanego czterofluoroglinianu potasu, w ilości 5 do 30% wagowych.

Description

Przedmiotem wynalazku jest zaprawa do wytwarzania stopów aluminium, umożliwiająca łatwe i precyzyjne wprowadzanie dodatków stopowych, w postaci trudno topliwych metali, do kąpieli metalowej.

Znane zaprawy, stosowane przy sporządzaniu stopów aluminium, zawierają od kilku do kilkudziesięciu /maksymalnie 50/ procent metalu wysokotopliwego. Przykładowo, standardowe zaprawy zawierają tylko do 20% krzemu, do 30% żelaza, do 50% manganu lub do 20% chromu. Zaprawy te otrzymuje się przez rozpuszczanie odpowiednich metali w przegrzanym do temperatury 800 do 9OO°C i pokrytym topnikiem, aluminium hutniczym. Zaprawy po odlaniu i określeniu zawartości składnika stopowego są materiałem wsadowym przy wytwarzaniu stopów aluminium.

Zawartości dodatków stopowych w zaprawach często odbiegają od założonych, a z uwagi na znaczną ich niejednorodność skład produktu końcowego, to jest wytwarzanego stopu aluminium, może się znacznie różnić od oczekiwanego. Korygowanie zawartości procentowej dodatku stopowego w kąpieli metalowej, przez wprowadzenie dodatkowej ilości zaprawy jest zabiegiem mało precyzyjnym, czasochłonnym i energochłonnym. Ponadto, przetrzymywanie wytopu w wysokiej temperaturze powoduje wzrost zawartości zanieczyszczeń gazowych i niemetalicznych w stopionym metalu. Dodatkową wadą stosowania litych zapraw jest z jednej strony, ograniczona w nich zawartość dodatków stopowych, z drugiej - trudność precyzyjnego wprowadzania tych dodatków stopowych do wytopu w celu uzyskania stopu o kreślonym składzie chemicznym. Zaprawy te potrzebują długiego czasu na rozpuszczenie się ich w ciekłym metalu.

Zaprawa, według wynalazku, zawierająca dodatki stopowe w postaci metali o wyższej niż aluminium temperaturze topnienia, składa się z mieszaniny Jednego z następujących sproszkowanych dodatków stopowych; krzem, żelazo, chrom, mangan, nikiel, tytan, w ilości 70 do 95% wagowych oraz sproszkowanego czterofluoroglinianu potasu, w ilości 5 do 30% wagowych.

Wytwarzanie zaprawy polega na rozdrobnieniu składników, wchodzących w skład zaprawy, do średniej wielkości ziarna 200 um. Następnie, po zmieszaniu składników zaprawy, w odpowiednim stosunku wagowym, poddaje się ją procesowi brykietowanig, przy użyciu prasy. Tak wytworzoną zaprawę, w postaci brykietów, wprowadza się do ciekłego metalu, w ilości odpowiadającej założonemu średniemu składowi chemicznemu stopu aluminium.

Zaprawy proszkowe do produkcji stopów aluminium mogą zawierać wszystkie dodatki stopowe stosowane, do wytwarzania tych stopów konwencjonalnymi metodami.

Zaletą zaprawy proszkowej według wynalazku jest łatwe i precyzyjne wprowadzanie jednego lub więcej dodatków stopowych do aluminium. Szybkość i łatwość rozpuszczania składników stopowych, w postaci zaprawy proszkowej, znacznie skraca czas wytopu, a tym samym obniża zużycie energii, zwiększa wydajność pieca i skraca czas przetrzymywania metalu w stanie ciekłym, co w konsekwencji przyczynia się do obniżenia ilości zanieczyszczeń gazowych i niemetalicznych w stopie aluminium. Ponadto, czterofluoroglinian potasu, składnik zaprawy proszkowej, po jej stopieniu wykazuje własności rafinujące i zwilżające, ułatwiające proces wytwarzania stopów aluminium.

165 845

Przykład I. Zaprawa składa się z mieszaniny wagowo: 75% sproszkowanego manganu /Mn/ i 25% czterofluoroglinianu potasu /KAIF4/.

Po wymieszaniu wszystkich składników, rozdrobnionych uprzednio do średniej wielkości ziarna 200 /m, zaprawę poddano proeesowi bryiietowarna aa prasie« Zaprawę o o°yy^zszym składzie wprowadzono do kępieli metalowej aluminiowej, podgrzanej do temperatury 760°C.

Ilość wprowadzonego manganu obliczono na 1% wagowy manganu w stosunku do masy aluminium.

W celu sprawdzenia szybkości rozpuszczania tak wprowadzanego manganu pobierano po 3 próbki metalu do wykonania analizy składu chemicznego. Uzyskane średnie wyniki analiz przedstawia tabela 1.

Tabela 1

Zawartość manganu /Mn/, wprowadzonego w postaci zaprawy proszkowej, w zależności od czasu rozpuszczania

	—r..... ! 0	ł ! 2	--r--		—-r----—-		Ί------- ! 25	-r------	—Ί
Czas rozpuszczania zaprawy proszkowej /min/	5 10	! 15 1 1	j 20 1 1	1 [ 40 1 1	•“I
1	1		1 --i—-—-·

Zawartość Mn w aluminium

0,027

1,013

1,051

1,055

1,047

1,040

1,049

1,036 •L________

J________1________I

Przykład II. Wytop wykonano analogicznie jak w przykładzie I. Celem eksperymentu było sprawdzenie precyzji wprowadzania manganu w postaci zaprawy proszkowej do aluminium. Do roztopionego aluminium worowadzono ilość zaprawy odpowiadającą 0,7% wagowych manganu w aluminium. Następnie uzupełniano mangan do zawartości 0,9% wagowych i 1,0% wagowych Mn. Próbki do analizy cnemicznej pobierano po upływie 5 minut od czasu wprowadzenia zaprawy do ciekłego aluminium. uzyskane wyniki zawartości manganu w aluminium zestawiono w tabeli 2.

Tabela 2

Zawartość manganu /Mn/ w aluminium w zależności od ilości wprowadzonego Mn w postaci zaprawy proszkowej i

I

I

I iI

I

I u

Ilość Mn wprowadzonego	—r1	1 1	1 1	’ Ί........
do aluminium		0	1	0.7	i 0,9	1	1,0
/V	___ί__		1 _		1	1 1
Zawartość Mn w aluminium /%/	— I 1 1 1 I	0,027	1 1 1	0,716	1 1 J 0,901 1	ł 1 1 1 1	1,090

165 845

Departament Wydawnictw UPRP Nakład 90 egz Cena 1,00 zł.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Zaprawa do wytwarzania stopów aluminium, zawierająca dodatki stopowe w postaci metali o wyższej niż aluminium temperaturze topnienia, znamienna tym, ze składa się z mieszaniny jednego z następujących sproszkowanych dodatków stopowych: krzem, żelazo, chrom, mangan, nikiel, tytan, w ilości 70 do 95% wagowych oraz sproszkowanego czterofluoroglinianu potasu, w ilości 5 do 30% wagowych.