RU2244027C1 - Method for reprocessing of junks of magnesium containing based-based alloys - Google Patents
Method for reprocessing of junks of magnesium containing based-based alloys Download PDFInfo
- Publication number
- RU2244027C1 RU2244027C1 RU2003122237A RU2003122237A RU2244027C1 RU 2244027 C1 RU2244027 C1 RU 2244027C1 RU 2003122237 A RU2003122237 A RU 2003122237A RU 2003122237 A RU2003122237 A RU 2003122237A RU 2244027 C1 RU2244027 C1 RU 2244027C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- flux
- magnesium
- metal
- alloy
- melting
- Prior art date
Links
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
Description
Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к способам переработки отходов алюминия.The invention relates to ferrous metallurgy, in particular to methods for processing aluminum waste.
Известен способ плавки сплава АЛЧ в индукционных печах ИАТ-2,5 (Кимстач Г.М. Приготовление вторичных алюминиевых сплавов из стружки на машиностроительных заводах. Литейное производство, 1981 г., №1, стр.14-15).There is a method of melting ALCH alloy in induction furnaces IAT-2.5 (Kimstach G.M. Preparation of secondary aluminum alloys from shavings at engineering plants. Foundry, 1981, No. 1, pp. 14-15).
Расход флюса при этом составляет 2 - 2,5%. Хорошие результаты обеспечивает флюс из 47% КСl, 30% NaСl, 23% Na3AlF6. Угар металла при плавке составляет ~22%.The flux consumption in this case is 2 - 2.5%. Good results are provided by a flux of 47% KCl, 30% NaCl, 23% Na 3 AlF 6 . The metal burn during melting is ~ 22%.
Для повышения качества при 740°С стенки тигля очищают от флюса, шлак удаляют из печи и на поверхность ванны подают 1,5% флюса. По расплавлении флюса расплав обрабатывают гексахлорэтанолом, который вводят по 0,1% от массы плавки с общим расходом 0,7-0,8%.To improve quality at 740 ° C, the crucible walls are cleaned of flux, slag is removed from the furnace, and 1.5% of flux is fed to the surface of the bath. After melting the flux, the melt is treated with hexachloroethanol, which is introduced at 0.1% by weight of the heat with a total flow rate of 0.7-0.8%.
Указанный способ не обеспечивает сохранение Mg в расплаве, так как он взаимодействует с криолитом и выводится из расплава. Кроме того, применение легколетучего гексахлорэтанола ухудшает экологические условия при плавке стружки. Малое количество рафинирующего флюса смешивается с окислами и по окончании плавки флюс полностью удаляется с поверхности металла, т.е. это флюс одноразового использования.The specified method does not ensure the conservation of Mg in the melt, since it interacts with cryolite and is removed from the melt. In addition, the use of volatile hexachloroethanol worsens environmental conditions during the smelting of chips. A small amount of refining flux is mixed with oxides and, at the end of smelting, the flux is completely removed from the metal surface, i.e. This is a disposable flux.
Известен способ оплавления в солевом растворе сырья, содержащего алюминий и металлические включения. Сырьем служили лом и отходы алюминиевых сплавов марок АЛ 34 и АЛ 104 (Машан А.Г., Резняков А.А. Оплавление в солевом растворе сырья, содержащего алюминий и металлические включения. Сборник “Легкие сплавы в народном хозяйстве”, 1975 г., стр.176-181).A known method of reflow in a salt solution of raw materials containing aluminum and metal inclusions. The raw materials were scrap and waste of aluminum alloys of the AL 34 and AL 104 grades (Mashan A.G., Reznyakov A.A. Reflow in a saline solution of raw materials containing aluminum and metal inclusions. Collection “Light alloys in the national economy”, 1975, pg. 176-181).
При оплавлении в “легких” флюсах, т.е. с удельным весом меньше, чем у алюминия, наибольшая степень извлечения алюминия (98%) достигается при 780-800°С с применением плавикового шпата.When melting in “light” fluxes, i.e. with a specific gravity less than that of aluminum, the highest degree of aluminum recovery (98%) is achieved at 780-800 ° C using fluorspar.
Расход флюса при этом составляет: для состава КСl+NaCl+ криолит - 0,5 кг/кг шихты, а для состава КСl+NaCl+СаF2 - 0,28 кг/кг шихты. В первом случае скорость оплавления 27 г/мин, во втором - 34 г/мин.The flux consumption in this case is: for the composition KCl + NaCl + cryolite - 0.5 kg / kg of the charge, and for the composition KCl + NaCl + CaF 2 - 0.28 kg / kg of the charge. In the first case, the reflow rate is 27 g / min, in the second - 34 g / min.
Недостаток способа тот же, что и в предыдущем случае, криолит взаимодействует с магнием и обедняет им сплав. Кроме того, требуется большой расход флюсов.The disadvantage of the method is the same as in the previous case, cryolite interacts with magnesium and impoverishes its alloy. In addition, a large consumption of fluxes is required.
Наиболее близким по технической сущности является способ переработки лома алюминиевых сплавов (патент РФ №2089630, заявл. 30.04.93 г., опубл. 10.09.97 г., БИ №25, 1997 г., с.271). По известному способу загрузку лома осуществляют в предварительно расплавленный флюс, нагрев производят пропусканием переменного электрического тока силой 7-1 кА на один квадратный метр поверхности металл при напряжении 10-20 В, а плавку ведут под слоем флюса толщиной 20-40 см при соотношении 1:(5-20) по массе лома и флюса. В качестве флюса используют смесь солей щелочных и щелочно-земельных металлов с плотностью, меньшей плотности лома на 0,3-0,5 г/см3.The closest in technical essence is the method of processing scrap aluminum alloys (RF patent No. 2089630, application. 04/30/93, publ. 09/10/97, BI No. 25, 1997, p.271). According to the known method, the scrap is loaded into a pre-molten flux, heating is performed by passing an alternating electric current of 7-1 kA per square meter of metal surface at a voltage of 10-20 V, and melting is carried out under a flux layer with a thickness of 20-40 cm at a ratio of 1: (5-20) by weight of scrap and flux. As a flux, a mixture of alkali and alkaline earth metal salts with a density lower than the scrap density by 0.3-0.5 g / cm 3 is used .
Недостатком этого способа является использование электроэнергии в процессе и применение солей, содержащих фтор, для растворения пленок окислов на поверхности отходов с развитой поверхностью.The disadvantage of this method is the use of electricity in the process and the use of salts containing fluorine to dissolve oxide films on the surface of waste with a developed surface.
Соли в виде криолита и NaF взаимодействуют с Mg, и его содержание в сплаве снижается.Salts in the form of cryolite and NaF interact with Mg, and its content in the alloy decreases.
Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является снижение угара металлов, в первую очередь Mg, улучшение качества металла за счет полного сохранения первоначального состава, исключение операции дополнительной подшихтовки Mg.The technical problem to which the invention is directed is to reduce the burning of metals, primarily Mg, to improve the quality of the metal due to the complete preservation of the initial composition, to exclude the operation of additional grinding of Mg.
Технический эффект, получаемый при использовании изобретения, заключается в снижении потерь активного металла в сплаве в 1,5-2 раза, исключении операции дополнительной подшихтовки Mg и уменьшении трудозатрат.The technical effect obtained by using the invention is to reduce the loss of active metal in the alloy by 1.5-2 times, eliminating the operation of additional underlining of Mg and reducing labor costs.
Поставленная задача достигается тем, что в способе переработки лома алюминиевых сплавов, содержащих магний, включающем загрузку лома в предварительно расплавленный флюс в массовом соотношении 1:(5-20), нагрев до температуры плавления, плавку под слоем флюса и отделение металла от флюса, согласно изобретению в качестве флюса используют эквимольную смесь хлоридов калия и натрия с добавкой хлорида магния или фторида магния в количестве 2,9-52,6% от общей массы флюса, а слой флюса при плавлении поддерживают толщиной 5-20 см.The problem is achieved in that in a method for processing scrap aluminum alloys containing magnesium, comprising loading the scrap into a pre-molten flux in a mass ratio of 1: (5-20), heating to the melting temperature, melting under a flux layer and separating the metal from the flux, according to According to the invention, an equimolar mixture of potassium and sodium chlorides with the addition of magnesium chloride or magnesium fluoride in the amount of 2.9-52.6% of the total mass of the flux is used as the flux, and the melting flux layer is maintained at a thickness of 5-20 cm.
При этом в качестве добавки к флюсу используют хлорид магния с содержанием 48% от общей массы флюса или смесь хлоридов бария и магния в количестве 15,6% от общей массы флюса, а содержание магния и бария во флюсе поддерживают в 1,1-8,6 раза больше, чем содержание магния в сплаве.In this case, magnesium chloride with a content of 48% of the total mass of the flux or a mixture of barium and magnesium chlorides in the amount of 15.6% of the total mass of the flux is used as an additive to the flux, and the content of magnesium and barium in the flux is maintained at 1.1-8, 6 times more than the magnesium content in the alloy.
Температуру плавки поддерживают в пределах 708-904°С, предпочтительно 765-800°С.The melting temperature is maintained within the range of 708-904 ° C, preferably 765-800 ° C.
При снижении температуры <708°С извлечение Mg падает до 50,8%, а при увеличении свыше 904°С также снижается до 67,7%.With a decrease in temperature <708 ° C, the extraction of Mg drops to 50.8%, and with an increase over 904 ° C it also decreases to 67.7%.
При снижении толщины слоя солей меньше 5 см он перестает работать как защитный слой, т.к. стружка погружается в него не полностью.With a decrease in the thickness of the salt layer less than 5 cm, it ceases to work as a protective layer, because the chips are not completely immersed in it.
При толщине слоя более 20 см производительность процесса падает из-за уменьшения объема печи, заполненного алюминием.With a layer thickness of more than 20 cm, the productivity of the process decreases due to a decrease in the volume of the furnace filled with aluminum.
Пример 1. В алундовый тигель диаметром 50 мм и высотой 120 мм загрузили соли: NaСl - 58 г, КСl - 72 г, NaF - 20 г и установили в печь Таммана, нагрели до 740°С. Замер температуры производили хромель-алюмель термопарой. В расплав солей в 10 приемов загрузили 235 г стружки сплава АВ следующего состава (вес.%): Сu - 0,235; Mg - 0,65; Mn - 0,225; Fe - 0,28; Si - 0,78; Zn - 0,085; Ti - 0,058. Средняя температура опыта 904°С, время плавки 35 мин.Example 1. In the alundum crucible with a diameter of 50 mm and a height of 120 mm, salts were loaded: NaCl - 58 g, KCl - 72 g, NaF - 20 g and installed in a Tamman furnace, heated to 740 ° C. Measurement of temperature was carried out with a chromel-alumel thermocouple. 235 g of chips of alloy AB of the following composition (wt.%) Were loaded into the molten salt in 10 stages: Cu - 0.235; Mg 0.65; Mn 0.225; Fe 0.28; Si 0.78; Zn - 0.085; Ti - 0.058. The average temperature of the experiment 904 ° C, the melting time of 35 minutes
Расплав вылили в графитовую изложницу, отделили флюс и взвесили соли и металл. Извлекли 213,9 г металла и 114,5 г флюса. Извлечение Mg в сплав составило 67,7%.The melt was poured into a graphite mold, the flux was separated and the salts and metal were weighed. 213.9 g of metal and 114.5 g of flux were recovered. Extraction of Mg in the alloy was 67.7%.
Пример 2. В алундовый тигель загрузили 94 г NaCl, 120 г КСl и 32 г MgF2 (соотв. 38,5-49,2-13,3 вес.%), расплавили, подняли температуру до 725°С и в 12 приемов загрузили 300 г стружки прежнего состава. Средняя температура опыта составила 765,5°С. Время плавки 45 мин. Тигель извлекли, содержимое вылили, охладили, отделили металл от флюса и взвесили. Извлечение Mg составило 98,8%.Example 2. In an alundum crucible, 94 g of NaCl, 120 g of KCl and 32 g of MgF 2 (resp. 38.5-49.2-13.3 wt.%) Were loaded, melted, the temperature was raised to 725 ° C and in 12 doses loaded 300 g of chips of the previous composition. The average temperature of the experiment was 765.5 ° C. Melting time 45 minutes The crucible was removed, the contents were poured, cooled, the metal was separated from the flux and weighed. The Mg recovery was 98.8%.
Пример 3. В алундовый тигель загрузили 90 г NaCl, 170 г КС1, 30 г ВаСl2 и 6 г MgCl2, расплавили, подняли температуру до 760°С, загрузили в 8 приемов 300 г стружки прежнего состава. Средняя температура опыта составила 774,7°С. Время плавки 61 мин. Тигель извлекли, содержимое вылили, охладили, отделили металл от флюса, взвесили, проанализировали. Извлечение Mg составило 96%.Example 3. In an alundum crucible, 90 g of NaCl, 170 g of KCl, 30 g of BaCl 2 and 6 g of MgCl 2 were loaded, melted, the temperature was raised to 760 ° C, and 300 g of the old chip was loaded in 8 doses. The average temperature of the experiment was 774.7 ° C. Melting time 61 minutes The crucible was removed, the contents were poured, cooled, the metal was separated from the flux, weighed, analyzed. The Mg recovery was 96%.
Пример 4. В алундовый тигель загрузили 190 г смеси 9,0% NaCl, 39,0% KCl, 48,0% MgCl2, расплавили, нагрели до 770°С и в 8 приемов загрузили 300 г стружки, часть металла получилась в виде корольков, в слиток перешло 70% металла, содержание магния в металле 86,2%.Example 4. 190 g of a mixture of 9.0% NaCl, 39.0% KCl, 48.0% MgCl 2 was loaded into an alundum crucible, melted, heated to 770 ° С and 300 g of chips were loaded in 8 steps, part of the metal turned out Kings, 70% of the metal was transferred to the ingot, the magnesium content in the metal was 86.2%.
Пример 5. Соли из предыдущего опыта с добавкой 20 г MgF2 (8,2% NaCl, 35,6% KCl, 43,8% MgCl2, 8,8% MgF2) загрузили в алундовый тигель, расплавили, нагрели до 775°С, загрузили в 8 приемов 300 г стружки. Средняя температура 768,7°С. Время опыта 85 мин. Вылили в изложницу, отделили слиток от флюса, взвесили и проанализировали металл, извлечение магния получилось 90,6%.Example 5. Salts from a previous experiment with the addition of 20 g of MgF 2 (8.2% NaCl, 35.6% KCl, 43.8% MgCl 2 , 8.8% MgF 2 ) were loaded into an alundum crucible, melted, heated to 775 ° C, loaded into 8 doses of 300 g of chip. The average temperature is 768.7 ° C. The experiment time is 85 minutes It was poured into the mold, the ingot was separated from the flux, the metal was weighed and analyzed, magnesium extraction was 90.6%.
Результаты опытов по переплавке стружки и других отходов, содержащих магний, приведены в таблицах 1, 2, 3.The results of experiments on the remelting of chips and other waste containing magnesium are shown in tables 1, 2, 3.
В таблице 2 показано, что составы солей, содержащие NaF, позволяют извлечь магний в товарный сплав не более чем на 83% (оп. 1-7, 18-1, 19-1). Наиболее перспективны составы, содержащие MgF2 (оп. 12 и 24) и карналлит, а также их смеси. Кроме того, хороший результат показал опыт с присутствием хлорида бария и фторида магния (опыт 16).Table 2 shows that the salt compositions containing NaF allow magnesium to be extracted into the salable alloy by no more than 83% (op. 1-7, 18-1, 19-1). The most promising compositions containing MgF 2 (op. 12 and 24) and carnallite, as well as mixtures thereof. In addition, a good result was shown by an experiment with the presence of barium chloride and magnesium fluoride (experiment 16).
Наиболее высокое извлечение магния произошло в интервале температур 765-800°С.The highest extraction of magnesium occurred in the temperature range 765-800 ° C.
В таблице 3 показан химический состав исходных и полученных после переплавки сплавов алюминия в лабораторных и промышленных условиях, содержащих магний от 0,65 до 5,78%.Table 3 shows the chemical composition of the initial and obtained after remelting aluminum alloys in laboratory and industrial conditions, containing magnesium from 0.65 to 5.78%.
Условия плавки стружки, содержащей магний.Table 1.
Smelting conditions for chips containing magnesium.
Зависимость извлечения металлов от состава солей.Table 2.
Dependence of metal recovery on salt composition.
Химический состав исходного сырья и полученных сплавов.Table 3.
The chemical composition of the feedstock and the resulting alloys.
Источники информацииSources of information
1. Кимстач Г.М. Приготовление вторичных алюминиевых сплавов из стружки на машиностроительных заводах. Литейное производство, 1981 г, №1, стр.14-15.1. Kimstach G.M. Preparation of secondary aluminum alloys from shavings at engineering plants. Foundry, 1981, No. 1, pp. 14-15.
2. Машан А.Г., Резняков А.А. Оплавление в солевом растворе сырья, содержащего алюминий и металлические включения”. Сборник “Легкие сплавы в народном хозяйстве, 1975 г., стр.176-181.2. Mashan A.G., Reznyakov A.A. Salt fusion of raw materials containing aluminum and metallic inclusions. ” Collection “Light alloys in the national economy, 1975, pp. 176-181.
3. Казанцев Г.Ф., Барбин Н.М., Калашников В.А. Патент РФ №2089630 “Способ переработки лома алюминиевых сплавов”. 30.04.1993 г.3. Kazantsev G.F., Barbin N.M., Kalashnikov V.A. RF patent No. 2089630 “Method for processing scrap aluminum alloys”. 04/30/1993
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003122237A RU2244027C1 (en) | 2003-07-16 | 2003-07-16 | Method for reprocessing of junks of magnesium containing based-based alloys |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003122237A RU2244027C1 (en) | 2003-07-16 | 2003-07-16 | Method for reprocessing of junks of magnesium containing based-based alloys |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2003122237A RU2003122237A (en) | 2005-01-10 |
RU2244027C1 true RU2244027C1 (en) | 2005-01-10 |
Family
ID=34881793
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003122237A RU2244027C1 (en) | 2003-07-16 | 2003-07-16 | Method for reprocessing of junks of magnesium containing based-based alloys |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2244027C1 (en) |
-
2003
- 2003-07-16 RU RU2003122237A patent/RU2244027C1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2003122237A (en) | 2005-01-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Utigard | The properties and uses of fluxes in molten aluminum processing | |
CN100516260C (en) | Casting technique for aluminium or aluminium alloy | |
RU2441926C2 (en) | Process for recycling aluminium alloy scrap coming from the aeronautical industry | |
Velasco et al. | Recycling of aluminium scrap for secondary Al-Si alloys | |
CN107723475A (en) | Improve the method that aluminium recovery is regenerated in aluminium slag | |
CN105316513B (en) | A kind of aluminium alloy sodium-free refining agent of the erbium of yttrium containing cerium | |
CA2158073A1 (en) | Direct chill casting of aluminum-lithium alloys under salt cover | |
CN101942578B (en) | Magnesium alloy composite flux, preparation thereof and use thereof | |
RU2587700C1 (en) | Method of producing aluminium-scandium-yttrium ligature | |
RU2244027C1 (en) | Method for reprocessing of junks of magnesium containing based-based alloys | |
Housh et al. | Magnesium refining: A fluxless alternative | |
US6936089B2 (en) | Molten aluminum alloy processing method and flux for molten aluminum alloy processing | |
RU2542191C1 (en) | Method of alloys manufacturing for aluminium alloys production | |
RU2283881C1 (en) | Flux for melting magnesium alloys | |
Lofstrom | Solid Salt Fluxing of Molten Aluminum | |
Ibragimov et al. | Remelting of highly polluted metallic aluminium scrap with ecological refining reagents | |
Gallo | Development, evaluation, and application of granular and powder fluxes in transfer ladles, crucible, and reverberatory furnaces | |
RU2521930C1 (en) | Charge and method for electric-furnace aluminothermic production of ferroboron using it | |
CN1275628A (en) | Aluminium alloy covering slag-cleaning agent | |
RU2791654C1 (en) | Flux for refining primary aluminum | |
RU2083699C1 (en) | Method of reprocessing aluminium wastes | |
SU897876A1 (en) | Covering refining flux for copper and its alloys | |
JP3766363B2 (en) | Method for refining molten aluminum alloy | |
Smith et al. | Determination of percentage zinc loss during melting of zinc scrap in a crucible furnace | |
RU2563612C1 (en) | Method of silver extraction from scrap of silver-zinc batteries containing lead |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070717 |