RU2156816C1 - Способ переплава мелких отходов и стружки цветных сплавов - Google Patents
Способ переплава мелких отходов и стружки цветных сплавов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2156816C1 RU2156816C1 RU99101525A RU99101525A RU2156816C1 RU 2156816 C1 RU2156816 C1 RU 2156816C1 RU 99101525 A RU99101525 A RU 99101525A RU 99101525 A RU99101525 A RU 99101525A RU 2156816 C1 RU2156816 C1 RU 2156816C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- crucible
- volume
- flux
- remelting
- metal
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области литейного производства и металлургии цветных металлов и сплавов, в частности к способам переплава мелких отходов сплавов цветных металлов, преимущественно алюминиевых и цинковых. В индукционной тигельной печи наплавляют ванну металлического расплава в количестве 20 - 30% от емкости тигля, после чего загружают (заливают) флюс в количестве 10 - 40% от объема тигля совместно с кусками углеродного материала объемом 3 - 15% от объема тигля и размером 0,005 - 0,2 от внутреннего диаметра тигля. После полного расплавления и перегрева флюса на 70 - 150oC выше температуры его плавления производят порционную загрузку шихты, повышается качество металла, увеличивается выход годного. 2 з.п.ф-лы, 1 табл.
Description
Изобретение относится к области литейного производства и металлургии цветных металлов и сплавов, в частности, к способам переплава мелких отходов сплавов цветных металлов, преимущественно алюминиевых и цинковых.
Известен способ переплава стружки алюминиевых сплавов в индукционных печах, согласно которому в тигле предварительно создают переходящую ванну жидкого металла путем расплавления крупных отходов и загружают стружку до полной вместимости. Флюс добавляют в количестве 2-5% от массы металла, перед разливом металла расплав рафинируют дегазирующими флюсами, удаляют съемы и разливают металл [1].
Недостатком известного способа переплава является низкое качество получаемого металла, обусловленное замешиванием неметаллических включений и окисных плен в расплав.
Известен также способ переработки лома магниевых сплавов в соляных ваннах, согласно которому магниевый лом загружают в специальные корзины и опускают с помощью крана в солевой расплав. После расплавления лома корзину с приделками других металлов некоторое время выдерживают над зеркалом ванны для стекания металлического и солевого расплавов, затем процесс повторяют [2].
Недостатками известного способа являются, во-первых, низкая производительность процесса, обусловленная его периодичностью, а также связанная с необходимостью выдержки корзины над зеркалом расплава и захолаживанием флюса при погружении остывшей корзины с новой порцией холодной шихты. Во-вторых, невысокий выход годного вследствие потерь металла на приделках.
Наиболее близким к заявляемому является способ переработки стружки цветных металлов и сплавов в индукционных тигельных печах, согласно которому наплавляют ванну расплава в объеме 20-30% от емкости печи, помещают графитовый поплавок (активатор) в "болото" и загружают стружку до полного заполнения свободного объема печи. Диаметр поплавка в 2-3 раза меньше внутреннего диаметра тигля [3].
Недостатками известного способа являются, во-первых, невысокое качество получаемого металла, обусловленное активным замешиванием в объем расплава окислов. Кроме того, графитовый активатор, находящийся в объеме стружки в условиях контакта с кислородом воздуха при температуре выше 650oC, активно выгорает, засоряя продуктами реакции алюминиевый расплав и дополнительно его окисляя. Во-вторых, низкий выход годного вследствие потерь металла со шлаком и сплесами.
Задача, решаемая изобретением, заключается в повышении качества металла и увеличении выхода годного.
Для решения поставленной задачи при использовании способа переплава мелких отходов и стружки цветных сплавов, включающем наплавление ванны расплава в количестве 20-30% от емкости тигля, ввод твердого активатора с положительной плавучестью в металлическом расплаве, загрузку шихты в печь, в качестве активатора используют кусковой углеродный материал, который загружают в печь одновременно с флюсом, взятым в количестве 10-40% от объема тигля, а порционную загрузку шихты производят при температуре расплавленного флюса, превышающей его температуру плавления на 70 - 150oC, причем, используют углеродный материал в виде округлых кусков размером 0,005-0,2 от внутреннего диаметра тигля (Dт), а объем углеродного материала, загружаемого в тигель, равен 3-15% объема тигля (Vт).
Куски углеродного материала с положительной плавучестью в металлическом расплаве, находящиеся в объеме флюса в поле действия индукционных токов, активно разогреваются, повышая температуру окружающего их солевого расплава, который, как непроводник электричества, вихревыми токами не нагревается. Кроме того, округлые куски в поле действия индукционных токов непрерывно перемещаются в объеме солевого расплава. Таким образом, применение во флюсе твердого активатора из углеродного материала способствует, во-первых, активному механическому перемешиванию и разрушению комков стружки, во-вторых, более полному и активному отделению неметаллических включений от металлической основы в объеме флюса из-за механического разрушения сплошности окисных плен на поверхности стружки, в-третьих, интенсификации химических и электрохимических процессов в системе шихта - солевой расплав, обеспечивающих получение качественного металла.
Применение активатора в виде округлых кусков углеродного материала размером менее 0,005 Dт не обеспечивает требуемого термокинетического режима переплава, что приводит к снижению качества получаемого металла. Увеличение диаметра кусков более 0,2 Dт также приводит к снижению качества получаемого металла, но уже за счет уменьшения удельной поверхности контакта реагирующих сред.
Использование активатора в объеме менее 3% Vт не обеспечивает требуемого режима замешивания и разрыхления комков стружки, а также требуемую температуру солевого расплава. Увеличение объема активатора более 15% Vт приводит к снижению производительности процесса переплава вследствие уменьшения рабочего объема флюса.
Переплав стружки в объеме флюса, взятом в количестве 10-40% от объема тигля, обеспечивает получение металла высокого качества по содержанию окислов и неметаллических включений с высоким выходом годного. Применение флюса в объеме менее 10% от объема тигля приводит к существенному ухудшению качества получаемого металла вследствие зашлаковывания кусков углеродного материала продуктами реакции и замешиванию последних в расплав. Увеличение объема флюса более 40% Vт влечет за собой уменьшение полезного пространства печи, что неэкономично и нецелесообразно.
Порционную загрузку шихты производят при температуре расплавленного флюса, превышающей его температуру плавления на 70-150oC. Перегрев флюса более 150oC выше температуры плавления приводит к повышенному испарению его компонентов с выделением газообразных продуктов и нарушению процесса переплава в результате изменения его химического состава. Применение флюса при температуре перегрева менее 70oC над температурой ликвидус значительно снижает производительность переплава и не обеспечивает высокого качества очистки.
Способ осуществляют следующим образом. В индукционной тигельной печи наплавляют ванну металлического расплава в количестве 20-30% от емкости тигля, после чего загружают (заливают) флюс в количестве 10-40% от объема тигля совместно с кусками углеродного материала (например, графита), объемом 3-15% от объема тигля и размером 0,005-0,2 от внутреннего диаметра тигля. После полного расплавления и перегрева флюса на 70-150oC выше температуры его плавления начинают порционную загрузку шихты. Размер порций определяют экспериментально, в зависимости от скорости расплавления. Попадающая во флюс шихта интенсивно плавится, при этом окислы и неметаллические включения накапливаются в объеме флюса, а расплавленный металл, перетекая по поверхности графитовых кусков, активно взаимодействует с флюсом и скапливается на дне тигля. При указанных условиях контакта трех сред (углеродный материал - расплавленный металл - флюс) достигается максимальная степень очистки от неметаллических включений и газов. Шлак, образующийся на поверхности флюса, периодически удаляют.
По мере накопления расплава производят его разливку, причем перед разливкой углеродный материал и остатки флюса удаляют.
Переплав стружки сплава АК5М7 проводили в индукционной тигельной печи ЛПЗ-3-67 B с объемом графитового тигля 3700 см3.
При переплаве использовали флюс состава: KCl - 30%, Na3AlF6 - 10%, KF - 5%, NaCl - 55% с температурой плавления Тпл = 640oC.
После наплавления ванны расплава в количестве 750 см3 в тигель заливали 1200 см3 расплавленного флюса и помещали в него набор предварительно прокаленных графитовых округлых тел размером от 5 до 30 мм в объеме 350 см3 и включали печь. Порционную загрузку шихты осуществляли при Т = 760oC. Размер порций и скорость загрузки определяли в зависимости от их усвоения. В процессе разливки отбирали пробы для химического анализа и металлографических исследований.
Для получения сравнительных данных параллельно на печи ЛПЗ-3-67 В проводили рафинирование стружки сплава АК5М7 по способу, описанному в [3]. Результаты сравнительных испытаний представлены в таблице.
Источники информации
1. Г. В. Ларионов. Вторичный алюминий. - М.: Металлургия, 1967, 272 с., стр. 175.
1. Г. В. Ларионов. Вторичный алюминий. - М.: Металлургия, 1967, 272 с., стр. 175.
2. А. И. Иванов, М.Б.Ляндерс, О.В.Прокофьев. Производство магния. - М.: Металлургия, 1979, 376 с., стр. 278.
3. Авторское свидетельство СССР N 1294855, кл. C 22 C 1/02, 1985, опубл. 07.03.87. Бюл. N 9.
Claims (3)
1. Способ переплава отходов и стружки цветных металлов и сплавов, включающий наплавление ванны расплава в количестве 20 - 30% от емкости тигля, ввод твердого активатора с положительной плавучестью в металлическом расплаве, загрузку шихты в печь, отличающийся тем, что в качестве активатора используют кусковой углеродный материал, который загружают в печь одновременно с флюсом, взятым в количестве 10 - 40% от объема тигля, а порционную загрузку шихты производят при температуре расплавленного флюса, превышающей его температуру плавления на 70 - 150oC.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют углеродный материал в виде округлых кусков размером 0,005 - 0,2 от внутреннего диаметра тигля (Dт).
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что объем углеродного материала, загружаемого в тигель, равен 3 - 15% объема тигля (Vт).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99101525A RU2156816C1 (ru) | 1999-01-25 | 1999-01-25 | Способ переплава мелких отходов и стружки цветных сплавов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99101525A RU2156816C1 (ru) | 1999-01-25 | 1999-01-25 | Способ переплава мелких отходов и стружки цветных сплавов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2156816C1 true RU2156816C1 (ru) | 2000-09-27 |
Family
ID=20215125
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU99101525A RU2156816C1 (ru) | 1999-01-25 | 1999-01-25 | Способ переплава мелких отходов и стружки цветных сплавов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2156816C1 (ru) |
-
1999
- 1999-01-25 RU RU99101525A patent/RU2156816C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ЛАРИОНОВ Г.В. Вторичный алюминий. - М.: МЕТАЛЛУРГИЯ, 1967, стр. 175. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Puga et al. | Recycling of aluminium swarf by direct incorporation in aluminium melts | |
Arh et al. | Electroslag remelting: A process overview | |
RU2335564C2 (ru) | Высокотитановый ферросплав, получаемый двухстадийным восстановлением из ильменита | |
JP3571212B2 (ja) | 金属・合金の溶解方法及び溶解鋳造方法 | |
RU2329322C2 (ru) | Способ получения высокотитанового ферросплава из ильменита | |
RU2156816C1 (ru) | Способ переплава мелких отходов и стружки цветных сплавов | |
CN114134356A (zh) | 一种锌合金生产工艺 | |
US4133967A (en) | Two-stage electric arc - electroslag process and apparatus for continuous steelmaking | |
JPH0639635B2 (ja) | 銅及び銅合金のエレクトロスラグ再溶融方法 | |
RU2002134993A (ru) | Способ переработки гальваношламов | |
RU2159822C2 (ru) | Способ переплава мелких отходов и стружки цветных сплавов | |
RU2150523C1 (ru) | Способ алюминотермического переплава пылевидной фракции изгари цинка | |
US3997332A (en) | Steelmaking by the electroslag process using prereduced iron or pellets | |
RU2086689C1 (ru) | Способ обработки жидких алюминиевых сплавов | |
RU2770807C1 (ru) | Способ получения заготовки из низколегированных сплавов на медной основе | |
RU2190679C1 (ru) | Способ производства слитков магниевых сплавов | |
SU1700073A1 (ru) | Способ электрошлакового переплава некомпактных материалов | |
RU2095440C1 (ru) | Способ получения металлов и сплавов | |
SU872587A1 (ru) | Способ получени лигатуры на основе меди и железа | |
US2429221A (en) | Grain refinement of aluminum-containing magnesium-base alloys | |
SU922169A1 (ru) | Модификатор дл доэвтектических и эвтектических алюминиево-кремниевых сплавов | |
RU2135613C1 (ru) | Способ переплава стружки и других дисперсных отходов металлов и сплавов в среде твердожидкого металла | |
SU535362A1 (ru) | Способ рафинировани вторичного алюмини | |
SU399540A1 (ru) | ВПТБФОНД енооЕРтов | |
SU956592A1 (ru) | Сплав дл легировани стали |