RU2561948C1 - Flux for refinement of aluminium alloys - Google Patents

Flux for refinement of aluminium alloys Download PDF

Info

Publication number
RU2561948C1
RU2561948C1 RU2014112623/02A RU2014112623A RU2561948C1 RU 2561948 C1 RU2561948 C1 RU 2561948C1 RU 2014112623/02 A RU2014112623/02 A RU 2014112623/02A RU 2014112623 A RU2014112623 A RU 2014112623A RU 2561948 C1 RU2561948 C1 RU 2561948C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
flux
refinement
waste
alloy
aluminium alloys
Prior art date
Application number
RU2014112623/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Константин Александрович Маслов
Игорь Олегович Леушин
Александр Николаевич Грачев
Любовь Игоревна Леушина
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева", НГТУ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева", НГТУ filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева", НГТУ
Priority to RU2014112623/02A priority Critical patent/RU2561948C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2561948C1 publication Critical patent/RU2561948C1/en

Links

Landscapes

  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: flux is production waste - slime of salty hardening baths.
EFFECT: invention allows to create flux for high cleaning of molten aluminium from impurity and non-metallic inclusions with keeping of high mechanical characteristics of the produced aluminium alloy.
1 tbl

Description

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для рафинирования алюминиевых сплавов от примесей водорода и неметаллических включений.The invention relates to foundry and can be used for refining aluminum alloys from hydrogen impurities and non-metallic inclusions.

Известен состав флюса для рафинирования алюминиевых сплавов от магния [1], содержащий хлористый натрий (15-25 вес.%), хлористый калий (15-25 вес.%), кремнефтористый натрий (10-25 вес.%), смесь криолита и фтористого алюминия (60-25 вес.%), каждый вводится на поверхность расплавленного металла.The known composition of the flux for refining aluminum alloys from magnesium [1], containing sodium chloride (15-25 wt.%), Potassium chloride (15-25 wt.%), Sodium silicofluoride (10-25 wt.%), A mixture of cryolite and aluminum fluoride (60-25 wt.%), each introduced onto the surface of the molten metal.

Отмечено уменьшение количества магния в сплаве и удельный расход флюса на 1 кг магния.A decrease in the amount of magnesium in the alloy and a specific consumption of flux per 1 kg of magnesium were noted.

Флюс имеет недостатки, в частности, длительное время обработки расплава из-за введения и расплавления каждого компонента в отдельности и высокую стоимость флюса из-за использования чистых материалов. Известен флюс для обработки алюминиевых сплавов [2].The flux has drawbacks, in particular, the long processing time of the melt due to the introduction and melting of each component separately and the high cost of the flux due to the use of pure materials. Known flux for processing aluminum alloys [2].

Флюс для рафинирования алюминиевых сплавов содержит хлорид натрия и хлорид калия, с целью обеспечения более полного удаления неметаллических включений из сплава он дополнительно содержит базальт при следующем соотношении компонентов, мас.%:The flux for refining aluminum alloys contains sodium chloride and potassium chloride, in order to ensure more complete removal of non-metallic inclusions from the alloy, it additionally contains basalt in the following ratio of components, wt.%:

Хлорид натрияSodium chloride 30-3530-35 БазальтBasalt 30-4030-40 Хлорид калияPotassium chloride ОстальноеRest

Флюс имеет высокую стоимость из-за использования чистых материалов. Известно использование отходов производства при изготовлении флюса. Например, патентом РФ №2010882, C22C 1/06, C22B 9/10, опубл. 15.04.1994 - прототип - защищен флюс для алюминия и его сплавов, содержащий, мас.%: карналлит 60-85 и угольную пену 15-40 - отход производства, образующийся при электролизе алюминия. В прототипе ставится цель сокращения продолжительности плавки, расхода электроэнергии и флюса с сохранением рафинирующих свойств (флюс загружают на поверхность расплава при 780°C), уменьшение трудозатрат на чистку печи и снижение стоимости флюса.Flux has a high cost due to the use of pure materials. The use of industrial waste in the manufacture of flux is known. For example, RF patent No. 2010882, C22C 1/06, C22B 9/10, publ. 04/15/1994 - prototype - flux for aluminum and its alloys is protected, containing, wt.%: Carnallite 60-85 and coal foam 15-40 - waste generated during the electrolysis of aluminum. The prototype aims to reduce the duration of smelting, energy consumption and flux while maintaining refining properties (flux is loaded onto the melt surface at 780 ° C), reducing labor costs for cleaning the furnace and reducing the cost of flux.

Флюс имеет двухкомпонентный состав, и его приготовление в тигле при температуре 780°C в течение 2,5 часов связано с определенными расходами электроэнергии и времени. Карналлит - минерал, использование которого также связано с материальными затратами.The flux has a two-component composition, and its preparation in a crucible at a temperature of 780 ° C for 2.5 hours is associated with certain energy and time consumption. Carnallite is a mineral whose use is also associated with material costs.

Эти недостатки устраняются предлагаемым решением.These shortcomings are eliminated by the proposed solution.

Заявляемое изобретение направлено на решение задачи по созданию флюса для обработки алюминиевых сплавов из материалов невысокой стоимости, расширяющих сырьевую базу и ассортимент используемых материалов.The claimed invention is aimed at solving the problem of creating a flux for processing aluminum alloys from materials of low cost, expanding the raw material base and the range of materials used.

Техническим результатом является создание флюса для высокой очистки металла от неметаллических включений при высоких механических характеристиках получаемого сплава.The technical result is the creation of a flux for high purification of metal from non-metallic inclusions with high mechanical characteristics of the resulting alloy.

Этот технический результат достигается тем, что флюс для рафинирования алюминиевых сплавов на основе отхода производства в качестве отхода производства содержит шлам соляных закалочных ванн следующего состава, мас.%:This technical result is achieved in that the flux for refining aluminum alloys based on industrial waste as industrial waste contains slurry of salt quenching baths of the following composition, wt.%:

Железо металлическое, оксидIron metal, oxide 22,50-23,5022.50-23.50 Хлорид натрияSodium chloride 9,50-10,509.50-10.50 Калий хлористыйPotassium chloride 9,50-10,509.50-10.50 Хлорид магнияMagnesium chloride 9,00-10,009.00-10.00 Уголь древесныйCharcoal 9,50-10,509.50-10.50 Окись хромаChromium oxide 0,02-0,030.02-0.03 ВодаWater 0,06-0,070.06-0.07 Окись марганцаManganese Oxide 0,08-0,090.08-0.09 Карбонат барияBarium carbonate ОстальноеRest

Отличием заявляемого изобретения является использование в составе флюса из чистых материалов шлама соляных закалочных ванн, который в своем составе содержит хлориды натрия, калия, магния и других компонентов, которые оказывают рафинирующее воздействие на алюминиевый расплав (федеральный классификационный каталог отхода 5150000000000).The difference of the claimed invention is the use of salt quenching baths, which in its composition contains sodium, potassium, magnesium chlorides and other components that have a refining effect on aluminum melt in the flux of pure materials from pure materials (federal waste classification catalog 5150000000000).

Шлам соляных закалочных ванн является отходом производства и затраты на него, как материал, минимальны, даже с учетом его предварительной подготовки, кроме того, консистенция флюса позволяет использовать его в заливочной воронке, что повышает чистоту сплаваSludge from salt quenching baths is a waste of production and the cost of it, as a material, is minimal, even taking into account its preliminary preparation, in addition, the consistency of the flux allows using it in a filling funnel, which increases the purity of the alloy

Флюс готовят следующим образом.The flux is prepared as follows.

Шлам соляных закалочных ванн предварительно измельчают до размера гранул 7,5-10 мм (соответственно размеру ячеек фильтра, в который его будут засыпать для обрабатываемой массы расплава 200-500 кг) и сушат при температуре 200°C в течение 1-1,5 часов.Sludge of salt quenching baths is pre-crushed to a granule size of 7.5-10 mm (corresponding to the mesh size of the filter into which it will be filled for a melt mass of 200-500 kg) and dried at a temperature of 200 ° C for 1-1.5 hours .

Флюс засыпают на 1/3 высоты в заливочные воронки, расположенные на форме, и при заливке расплавом происходит порционное рафинирование металла. В результате алюминиевый расплав, очищаясь от примесей и неметаллических включений, получается более пластичным и имеет высокие механические характеристики.The flux is poured at 1/3 of the height into the filling funnels located on the mold, and when pouring with the melt, batch refining of the metal takes place. As a result, the aluminum melt, being cleaned of impurities and non-metallic inclusions, is more ductile and has high mechanical characteristics.

ПримерExample

Для сравнения был изготовлен флюс предлагаемого состава и прототипа.For comparison, a flux of the proposed composition and prototype was manufactured.

Оптимальная толщина слоя засыпки 20-40 мм с нагревом фильтрующего слоя до температуры 300-350°C, в течение 15 минут газовой горелкой.The optimum thickness of the backfill layer is 20–40 mm with heating of the filter layer to a temperature of 300–350 ° C for 15 minutes with a gas burner.

Для лабораторных испытаний изготовлены образцы (4 шт.) из сплава АК5М2 ГОСТ 1583, заливались в песчано-глинистую форму по сырому при температуре сплава 750°C. Образцы №1, 2 изготовлены с использованием флюса прототипа на средних значениях: карналлит 70%, угольная пена 30% непосредственно в форму, образцы №3, 4 заливались в форму через зернистый фильтр на основе шлама соляных закалочных ванн. Дополнительно проведены испытания образцов сплава АК9ч, полученных с использованием предлагаемого флюса (образцы №5, 6 в таблице).For laboratory tests, samples (4 pcs.) Were made from AK5M2 GOST 1583 alloy, poured into a sand-clay form by raw at an alloy temperature of 750 ° C. Samples No. 1, 2 were made using the prototype flux at average values: carnallite 70%, coal foam 30% directly into the mold, samples No. 3, 4 were poured into the mold through a granular filter based on sludge from salt quenching baths. Additionally, tests were carried out on samples of AK9ch alloy obtained using the proposed flux (samples No. 5, 6 in the table).

Из таблицы видно, что относительное удлинение возрастает в среднем на 3,2%; предел прочности увеличился на 4,9%; усилие разрушения увеличилось на 7%, что соответствует сплаву АК5М2 ГОСТ 1583. Дополнительные испытания механических свойств АК9ч не ниже ГОСТ 1583, что свидетельствует о высокой чистоте расплава от неметаллических включений.The table shows that the relative elongation increases by an average of 3.2%; tensile strength increased by 4.9%; the fracture force increased by 7%, which corresponds to the AK5M2 alloy GOST 1583. Additional tests of the mechanical properties of AK9ch are not lower than GOST 1583, which indicates a high purity of the melt from non-metallic inclusions.

Анализ аналогов показывает, что предлагаемое решение соответствует критерию «новизна», полученный технический результат, обеспечиваемый совокупностью существенных признаков, свидетельствует об изобретательском уровне, а проведенные в производственных условиях испытания подтверждают промышленную применимость.The analysis of analogues shows that the proposed solution meets the criterion of "novelty", the technical result obtained, provided by a combination of essential features, indicates an inventive step, and tests carried out in a production environment confirm industrial applicability.

Источники информацииInformation sources

1. Патент РФ 2368674, кл. C22B 9/10, опубл. 27.09.2009.1. RF patent 2368674, cl. C22B 9/10, publ. 09/27/2009.

2. Авторское свидетельство СССР 1196400, кл. C22B 9/10, С 22 С 1/06, опубл. 07.12.1985.2. USSR copyright certificate 1196400, cl. C22B 9/10, C 22 C 1/06, publ. 12/07/1985.

3. Патент РФ №2010882, кл. C22C 1/06, C22B 9/10, опубл. 15.04.1994.3. RF patent No. 2010882, cl. C22C 1/06, C22B 9/10, publ. 04/15/1994.

Figure 00000001
Figure 00000001
Figure 00000001
Figure 00000001

Claims (1)

Флюс для рафинирования алюминиевых сплавов на основе отходов производства, отличающийся тем, что в качестве отходов производства используют шлам соляных закалочных ванн, имеющий следующий состав, мас.%:
оксид железа
металлического 22,50-23,50 хлорид натрия 9,50-10,50 хлористый калий 9,50-10,50 хлорид магния 9,00-10,00 уголь древесный 9,50-10,50 окись хрома 0,02-0,03 вода 0,06-0,07 окись марганца 0,08-0,09 карбонат бария остальное
Flux for refining aluminum alloys based on production waste, characterized in that the waste of production is used as a slurry of salt quenching baths having the following composition, wt.%:
iron oxide
metal 22.50-23.50 sodium chloride 9.50-10.50 potassium chloride 9.50-10.50 magnesium chloride 9.00-10.00 charcoal 9.50-10.50 chromium oxide 0.02-0.03 water 0.06-0.07 manganese oxide 0.08-0.09 barium carbonate rest
RU2014112623/02A 2014-04-01 2014-04-01 Flux for refinement of aluminium alloys RU2561948C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014112623/02A RU2561948C1 (en) 2014-04-01 2014-04-01 Flux for refinement of aluminium alloys

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014112623/02A RU2561948C1 (en) 2014-04-01 2014-04-01 Flux for refinement of aluminium alloys

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2561948C1 true RU2561948C1 (en) 2015-09-10

Family

ID=54073458

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014112623/02A RU2561948C1 (en) 2014-04-01 2014-04-01 Flux for refinement of aluminium alloys

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2561948C1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PL91916B1 (en) * 1975-03-04 1977-03-31
SU1189891A1 (en) * 1983-07-29 1985-11-07 Иркутский Филиал Всесоюзного Научно-Исследовательского И Проектного Института Алюминиевой,Магниевой И Электродной Промышленности Coating flux for aluminium and its alloys
RU2010882C1 (en) * 1992-08-18 1994-04-15 Акционерное общество открытого типа "Братский алюминиевый завод" Fluxing agent for aluminum and its alloys

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PL91916B1 (en) * 1975-03-04 1977-03-31
SU1189891A1 (en) * 1983-07-29 1985-11-07 Иркутский Филиал Всесоюзного Научно-Исследовательского И Проектного Института Алюминиевой,Магниевой И Электродной Промышленности Coating flux for aluminium and its alloys
RU2010882C1 (en) * 1992-08-18 1994-04-15 Акционерное общество открытого типа "Братский алюминиевый завод" Fluxing agent for aluminum and its alloys

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109536751B (en) Method for producing magnesium-lithium alloy and by-product magnesium aluminate spinel by aluminothermic reduction
US8167970B2 (en) Method for purifying Al-Ti-B alloy melt
CN104328299A (en) Flux for aluminum and aluminum alloy melt refining and preparation method of flux
CN103088232A (en) Flux used in aluminum and alloy melt processing, and preparation method thereof
CN105316510B (en) A kind of aluminum refining agent containing rare earth
AU2010258042B2 (en) Use of a binary salt flux of NaCl and MgCl2 for the purification of aluminum or aluminum alloys, and method thereof
CN102952975A (en) High performance casting hypoeutectic Al-Si-Cu-Mg alloy
CN103993200A (en) Silicon-containing wear-resistant zinc-based alloy and preparation method thereof
GB2621531A8 (en) Sintering-resistant material, preparation method therefor and application thereof
CN102021350B (en) Aluminum de-cinder flux as well as preparation method and application thereof
JP2012092406A (en) Method for recovering lead from lead-containing glass
RU2561948C1 (en) Flux for refinement of aluminium alloys
JP6380145B2 (en) Slag product material and manufacturing method thereof
CN103911534B (en) A kind of magnesium-rare earth and preparation method thereof
CN104087720A (en) Aluminum base alloy for steelmaking and preparation method thereof
US20120017726A1 (en) Use of a tertiary salt flux of nacl, kci and mgcl2 for the purification of aluminium or aluminium alloys, and method thereof
RU2013152837A (en) METHOD FOR BASED PRODUCTION USING IRON ALLOY (Fe), TITANIUM (Ti) AND SILICON ALLOY REDUCER
CN102912381A (en) Novel method for preparing high titanium ferroalloy
CN111172441A (en) Cast magnesium alloy and preparation method thereof
CN108411140A (en) A kind of aluminum refining agent containing rare earth
RU2318029C1 (en) Method of refinement of the aluminum alloys
US7988763B2 (en) Use of a binary salt flux of NaCl and MgCl2 for the purification of aluminium or aluminium alloys, and method thereof
RU2590772C1 (en) Method for production of aluminium cast iron
WO2015081399A1 (en) Process for producing a fluidizing composition that can be used in ferrous metallurgy, fluidizing composition that can be used in ferrous metallurgy and use of said composition
CN112301249A (en) Environment-friendly aluminum alloy refining agent and preparation method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160402