RU1727403C - Method of producing magnesium-aluminum-zinc-manganese alloy compositions - Google Patents
Method of producing magnesium-aluminum-zinc-manganese alloy compositionsInfo
- Publication number
- RU1727403C RU1727403C SU4698737/02A SU4698737A RU1727403C RU 1727403 C RU1727403 C RU 1727403C SU 4698737/02 A SU4698737/02 A SU 4698737/02A SU 4698737 A SU4698737 A SU 4698737A RU 1727403 C RU1727403 C RU 1727403C
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- magnesium
- alloy
- aluminum
- zinc
- ligature
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 10
- -1 magnesium-aluminum-zinc-manganese Chemical compound 0.000 title description 7
- 229910000914 Mn alloy Inorganic materials 0.000 title description 4
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 33
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims abstract description 33
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 29
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 29
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims abstract description 29
- REDXJYDRNCIFBQ-UHFFFAOYSA-N aluminium(3+) Chemical class [Al+3] REDXJYDRNCIFBQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 28
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminum Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 8
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 6
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 4
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims description 9
- 229910000861 Mg alloy Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 5
- 241000282898 Sus scrofa Species 0.000 claims description 3
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 3
- 229910000967 As alloy Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 238000009856 non-ferrous metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 9
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 8
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 229910001120 nichrome Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory Effects 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 101710043228 SMTNL2 Proteins 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000009851 ferrous metallurgy Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к цветной металлургии, конкретно к производству первичных чушковых магниевых сплавов. The invention relates to ferrous metallurgy, specifically to the production of primary pig magnesium alloys.
Известная технология приготовления и разливки чушкового сплава системы магний-алюминий-цинк-марганец в тигельных электрических печах включает операции очистки тигля, загрузки в тигель вторичного сплава и алюминия, расплавление, заливку магния-сырца, нагрев под флюсом, введение марганца при перемешивании, введение цинка, рафинирование флюсом при 740-750оС, отстой и охлаждение до 700-710оС, разливку на литейном конвейере.Known technology for the preparation and casting of ingot alloy of the magnesium-aluminum-zinc-manganese system in crucible electric furnaces includes operations for cleaning the crucible, loading secondary alloy and aluminum into the crucible, melting, pouring raw magnesium, heating under the flux, introducing manganese with stirring, introducing zinc , flux refining at 740-750 о С, sludge and cooling to 700-710 о С, casting on a casting conveyor.
Марганец может быть введен в виде лигатуры алюминий-марганец. Manganese can be introduced as an aluminum-manganese alloy.
Обычно емкость используемых на предприятиях тиглей не превышает 2 т, а общая продолжительность одной плавки составляет 4-6 ч. Typically, the capacity of crucibles used in enterprises does not exceed 2 tons, and the total duration of one heat is 4-6 hours.
Недостатками известной технологии являются периодичность процесса, низкая производительность печей, большой расход электроэнергии, значительные потери металла с донными остатками, достигающие 4-5% от веса плавки, большой расход нихрома и тиглей. The disadvantages of the known technology are the frequency of the process, low productivity of furnaces, high energy consumption, significant metal loss with bottom residues, reaching 4-5% of the weight of the smelting, high consumption of nichrome and crucibles.
При плавке сплавов системы магний-алюминий-цинк-марганец в более совершенном оборудовании - печах с солевым обогревом при плотности соли на 0,1-0,2 т/м3 больше плотности сплава - снижается расход электроэнергии, в несколько раз повышается производительность печи, исключаются потери с донными остатками.When melting alloys of the magnesium-aluminum-zinc-manganese system in more advanced equipment - salt-heated furnaces with a salt density of 0.1-0.2 t / m 3 higher than the alloy density - the energy consumption is reduced, the furnace productivity is increased several times, losses with bottom residues are excluded.
Технология плавки включает операции накопления в печи магния, приготовления в отдельных тигельных печах сплавов алюминий-цинк и магний-марганец, перелива сплавов из тиглей вакуум-ковшом в печь с солевым обогревом, перемешивания, отстаивания в течение 60 мин и разливки в чушки кондукционным насосом. Smelting technology includes the accumulation of magnesium in a furnace, the preparation of aluminum-zinc and magnesium-manganese alloys in separate crucible furnaces, the pouring of alloys from crucibles with a vacuum ladle into a salt-heated furnace, mixing, settling for 60 minutes and casting into a pig with a conductive pump.
К недостаткам известного способа относятся необходимость использования дополнительно двух тигельных печей и применения для плавки алюминия специального тигля из чугуна или из стали с обмазкой, так как алюминий активно растворяет железо, являющееся вредной примесью в магниевых сплавах; невозможность получения богатого по марганцу сплава с магнием в тигле, поскольку растворимость марганца в магнии составляет около 2% и процесс идет при температуре выше 750оС; длительность отстоя сплава в печи с солевым обогревом в связи с необходимостью очистки от повышенного содержания железа.The disadvantages of this method include the need to use two additional crucible furnaces and the use of a special crucible made of cast iron or coated steel for melting aluminum, since aluminum actively dissolves iron, which is a harmful impurity in magnesium alloys; impossibility of obtaining rich alloy of manganese and magnesium in the crucible as manganese solubility in magnesium about 2%, and the process is at a temperature above 750 ° C; the duration of the sludge of the alloy in a salt-heated furnace due to the need to clean it from high iron content.
Цель изобретения - упрощение процесса и повышение его эффективности - достигается тем, что на слой магния толщиной не менее 0,3 м в солевой печи заливают магний-алюминий-цинк-марганцевую лигатуру со скоростью 0,001-0,01 т/c. The purpose of the invention is to simplify the process and increase its efficiency is achieved by the fact that magnesium-aluminum-zinc-manganese ligature is poured onto a magnesium layer with a thickness of at least 0.3 m in a salt furnace at a speed of 0.001-0.01 t / s.
На слой магния может быть залит также вторичный магниевый сплав. A secondary magnesium alloy may also be poured onto the magnesium layer.
Промежуточную лигатуру выплавляют в стальном тигле загрузкой в жидкий магний при 700-750оС навески шихтовых материалов с последующим перемешиванием расплава. Лигатура содержит, мас.%: алюминий 20-49, цинк 0,02-2,0, марганец 0,2-3,0, магний - остальное.Intermediate ligature is smelted in a steel crucible loading into liquid magnesium at 700-750 C. linkage charge materials melt, followed by stirring. The ligature contains, wt.%: Aluminum 20-49, zinc 0.02-2.0, manganese 0.2-3.0, magnesium - the rest.
Количественные параметры обусловлены тем, что при глубине слоя магния менее 0,3 м лигатура, плотность которой в 1,5-2 раза больше плотности магния, может пройти слои магния и соли и попасть в донные шламовые слои печи, увеличивая потери металла. The quantitative parameters are due to the fact that when the depth of the magnesium layer is less than 0.3 m, the ligature, whose density is 1.5-2 times higher than the density of magnesium, can pass layers of magnesium and salt and get into the bottom slurry layers of the furnace, increasing the loss of metal.
При скорости заливки лигатуры в магний менее 0,001 т/c значительно увеличивается время операции и связанное с этим повышенное окисление лигатуры в тигле и струе; при скорости заливки лигатуры выше 0,01 т/c появляются проскоки лигатуры через слои магния и соли в шлам с увеличением потерь металла, нарушается процесс перемешивания сплава. Предложенный режим выплавки и ввода лигатуры способствует ее хорошему усвоению и низким потерям металла. When the speed of pouring the ligature into magnesium is less than 0.001 t / s, the operation time and the increased oxidation of the ligature in the crucible and jet are significantly increased; when the ligature pouring rate is higher than 0.01 t / s, the ligature breaks through the layers of magnesium and salt into the sludge with an increase in metal losses, the alloy mixing process is disrupted. The proposed mode of smelting and entering the ligature contributes to its good assimilation and low metal loss.
По сравнению с прототипом упрощен и изменен процесс подготовки лигатуры и введения ее в магний, определены параметры введения ее в магний и последовательность операций. В результате сокращается вдвое количество электропечей, уменьшаются потери металла. Вторичный сплав используется для приготовления качественного стандартного сплава. Compared with the prototype, the process of preparing the ligature and introducing it into magnesium is simplified and changed, the parameters for introducing it into magnesium and the sequence of operations are determined. As a result, the number of electric furnaces is halved, metal losses are reduced. The secondary alloy is used to make a high-quality standard alloy.
В опытных плавках лигатура содержала, мас.%: магний 50-80; алюминий 20-49; цинк 0,02-3; марганец 0,2-3,0. In experimental swimming trunks, the ligature contained, wt.%: Magnesium 50-80; aluminum 20-49; zinc 0.02-3; Manganese 0.2-3.0.
В опытно-промышленных исследованиях в печь заливают 6 т магния-сырца, 2,5 т вторичного сплава известного состава (или также магния-сырца), рассчитывают состав промежуточной лигатуры с тем, чтобы получить 10 т сплава МА8Ц (по ГОСТ 2581-78, Сплавы магниевые в чушках) состава, мас.%: магний - основа; алюминий 7,5-8,7; цинк 0,3-0,8; марганец 0,2-0,5; кремний ≅0,5; железо ≅0,02; никель≅<0,004; медь ≅0,05; сумма регламентируемых примесей не более 0,18. In pilot studies, 6 tons of raw magnesium, 2.5 tons of a secondary alloy of known composition (or also raw magnesium) are poured into the furnace, the composition of the intermediate ligature is calculated in order to obtain 10 tons of MA8TS alloy (according to GOST 2581-78, Magnesium alloys in ingots) composition, wt.%: Magnesium - the basis; aluminum 7.5-8.7; zinc 0.3-0.8; manganese 0.2-0.5; silicon ≅0.5; iron ≅ 0.02; nickel <0.004; copper ≅ 0.05; the amount of regulated impurities is not more than 0.18.
Навески алюминия, цинка, марганца загружают в тигель печи СМТ-2, подогревают и заливают жидким магнием-сырцом до 1,5 т, после расплавления перемешивают и заливают в печь приготовления сплава с различной интенсивностью опрокидыванием тигля. Samples of aluminum, zinc, manganese are loaded into the crucible of the SMT-2 furnace, heated and poured with liquid magnesium-raw material to 1.5 tons, after melting, they are mixed and poured into the furnace to prepare the alloy with different intensities by tipping the crucible.
С целью определения минимальной глубины слоя магния при приготовлении сплава без использования вторичного сплава лигатуру заливают в печь при различной глубине слоя магния. In order to determine the minimum depth of the magnesium layer when preparing the alloy without using a secondary alloy, the ligature is poured into the furnace at different depths of the magnesium layer.
Во всех опытах количество залитой лигатуры 1500 кг. In all experiments, the amount of ligature poured was 1,500 kg.
После заливки лигатуры и достижения массы сплава 10 т отбирают пробу в нескольких точках объема сплава, перемешивают перекачиванием центробежным насосом и вновь отбирают пробу в тех же точках, определяя необходимое время перемешивания в печи. After pouring the ligature and reaching an alloy mass of 10 tons, a sample is taken at several points in the alloy volume, mixed by pumping by a centrifugal pump, and a sample is taken again at the same points, determining the necessary mixing time in the furnace.
Температуру в печи в период выплавки сплава поддерживают в пределах 700-720оС. После получения готового сплава металл разливают на литейном конвейере, подавая его кондукционным насосом. Время разливки 10 т сплава 2-2,5 ч. После разливки процесс повторяют.The temperature in the furnace during the smelting of the alloy is maintained within 700-720 about C. After receiving the finished alloy, the metal is poured on a casting conveyor, feeding it with a conductive pump. The casting time of 10 tons of the alloy is 2-2.5 hours. After casting, the process is repeated.
Результаты опытно-промышленных плавок приведены в таблице. The results of experimental industrial swimming trunks are given in the table.
Состав вторичного магниевого сплава, мас.%: магний - основа; алюминий 4-16; цинк 0,1-4,0; марганец 0,1-0,5; кремний 0,05-0,3; железо 0,01-0,03; медь 0,01-0,30; никель <0,01. The composition of the secondary magnesium alloy, wt.%: Magnesium is the basis; aluminum 4-16; zinc 0.1-4.0; manganese 0.1-0.5; silicon 0.05-0.3; iron 0.01-0.03; copper 0.01-0.30; nickel <0.01.
Результаты плавок позволяют обосновать оптимальный режим: глубина слоя магния в печи перед заливкой лигатуры не менее 0,3 м, скорость заливки 0,001-0,01 т/c, причем при уменьшении скорости происходит одновременное диффузное перемешивание, но несколько увеличиваются потери металла за счет окисления струи при сливе из тигля в печь. Состав сплава по регламентируемым примесям соответствует требованиям ГОСТ. The smelting results allow us to justify the optimal mode: the depth of the magnesium layer in the furnace before casting the ligature is at least 0.3 m, the casting speed is 0.001-0.01 t / s, and with a decrease in speed, simultaneous diffuse mixing occurs, but the metal losses slightly increase due to oxidation jets when draining from the crucible into the furnace. The alloy composition according to regulated impurities meets the requirements of GOST.
Производство сплава МА8Ц в печи с солевым обогревом по сравнению с промышленной выплавкой сплава в тиглях позволяет снизить затраты электроэнергии на 600 кВт ч/т и потери металла на 20 кг/т сплава, расход нихрома и тиглей в три раза, увеличить производительность труда на 20%, увеличить выход качественных дорогостоящих сплавов из вторичного сырья на 10%. The production of MA8Ts alloy in a salt-heated furnace compared to industrial melting of alloys in crucibles allows to reduce electricity costs by 600 kWh / t and metal losses by 20 kg / t of alloy, the consumption of nichrome and crucibles by three times, and increase labor productivity by 20% , increase the yield of high-quality expensive alloys from secondary raw materials by 10%.
По сравнению с прототипом уменьшено в два раза количество дополнительных тигельных печей и упрощена технология, что позволяет снизить расход электроэнергии и материальные затраты. Использование в способе вторичного сплава повышает эффективность выплавки стандартных магниевых сплавов, так как стоимость вторичного сплава в два раза меньше стоимости первичных материалов. Compared with the prototype, the number of additional crucible furnaces is halved and the technology is simplified, which reduces energy consumption and material costs. The use of a secondary alloy in the method increases the efficiency of smelting standard magnesium alloys, since the cost of the secondary alloy is half the cost of primary materials.
Claims (3)
Алюминий 20 - 49
Цинк 0,02 - 2,00
Марганец 0,2 - 3,0
Магний Остальное3. The method according to claim 1, characterized in that the composition, wt.%:
Aluminum 20 - 49
Zinc 0.02 - 2.00
Manganese 0.2 - 3.0
Magnesium Else
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4698737/02A RU1727403C (en) | 1989-05-29 | Method of producing magnesium-aluminum-zinc-manganese alloy compositions |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4698737/02A RU1727403C (en) | 1989-05-29 | Method of producing magnesium-aluminum-zinc-manganese alloy compositions |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU1727403C1 RU1727403C1 (en) | 1994-11-30 |
| RU1727403C true RU1727403C (en) | 1994-11-30 |
Family
ID=
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Вяткин И.П. и др. Рафинирование и литье первичного магния. М.: Металлургия, 1974, с.54-56. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0232042B1 (en) | Cast or ductile iron inoculant | |
| JPS60208491A (en) | Purification of scrap aluminum | |
| JPS6386830A (en) | Method for casting aluminum alloy ingot | |
| CN112342414A (en) | 6101B aluminium alloy casting production process | |
| CN100419102C (en) | Method for smelting magnesium alloy | |
| CN111235445B (en) | Manganese-aluminum alloy and preparation method thereof | |
| RU1727403C (en) | Method of producing magnesium-aluminum-zinc-manganese alloy compositions | |
| CN111455279A (en) | Iron-aluminum alloy and preparation method thereof | |
| CN102839292A (en) | Aluminum iron alloy with ultra-low carbon, ultra-low titanium and high silicon contents for deoxidizing aluminum silicon killed steel and manufacturing method of aluminum iron alloy | |
| US2760859A (en) | Metallurgical flux compositions | |
| US3355281A (en) | Method for modifying the physical properties of aluminum casting alloys | |
| US1352322A (en) | Metallic alloy and method of making same | |
| US3951764A (en) | Aluminum-manganese alloy | |
| SU956592A1 (en) | Alloy for alloying steel | |
| RU2137857C1 (en) | Method of preparing pure niobium | |
| CN211036051U (en) | Preparation system of aluminium titanium boron alloy refiner | |
| CN112846127B (en) | Die casting method of 5G base station radiating shell and semi-solid die casting method applied by die casting method | |
| RU2788888C1 (en) | Method for producing magnesium alloy | |
| CN1150606A (en) | High titanium iron preparing method | |
| SU1191479A1 (en) | Method of melting scrap and waste of aluminium alloys with iron attachments | |
| SU535362A1 (en) | Method of refining recycled aluminum | |
| SU1502624A1 (en) | Method of producing cast iron with globular graphite | |
| SU1108122A1 (en) | Method of processing high-iron silicoaluminium | |
| SU1421790A1 (en) | Flux for treating waste of aluminium-silicon alloys | |
| RU2084548C1 (en) | Method of cleaning of aluminium and its alloys of heavy metal impurities |