SU1096295A1 - Способ внепечной вакуумной обработки алюминиевых сплавов - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ВНЕПЕЧНОЙ ВАКУУМНОЙ ОБРАБОТКИ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ, включающий вакуумирование и барботаж сплава инертным газом в ковше, отличающийс  тем, что, с целью повьшени  эффективности очистки сплава от цинка, сплав перед вакуумированием подогревают до 850-900°С, вакуумирование и барботаж инертным газом провод т так, чтобы остаточное давление в ковше в процессе обработки бьшо равным 30-80% от равновесного парциального давлени  пара цинка над сплавом, а зону барботажа непрерывно или периодически перемещают в объеме сплава.

Description

Изобретение относитс  к цветней металлургии, в частности к вагсуум-ному рафинированию алюминиевых сплавов от металлических примесей, например цинка. Известен способ вакуумниг-о с.оесцинковани  алюминиевых сплаБо;з в вакуум-дистилл ционных печах (ВДП) нк; кой частоты Г1 . Этот способ характеризуетс  невь сокой производительностью (1,5 т/ч на 3-тонной ВДП), св занной с недостаточным тепло- и массопереносом в ванне и небольшой удельной поверхностью испарени  (0,7 ), значи-тельным расходом электроэнергии (250 кВтч/т)5 сложностью конструкции И эксплуатации ВДП, частыми сменами футеровки, высокими капитапьными затратами на переделе. Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  способ внепечной вакуумной обработки алюминиевых сплавов, включаю1Ц1.й вакуумировавие и барботаж сплава икерт ным газом в ковше через трубу, погру женную в сплав 2 J, Однако использование этого способ дл  вакуумного обесцинковани  не пре тавл етс  возможным из-за низкой телчпературы металла в ковше (700-750°С) кратковременности вакуу пюй обработк ( 10-15 мин) и несовершенства режима продувки сплава инертны.м газом. Цель изобретени  - повышение эффективности очистки сплава от цинка Указанна  цель достигаетс  тем, что согласно способу внепечнрй вакуумной обработки алюминиевьп сплавов включающему вакуумирование и барбота сплава инертным газом в ковше,, cnjias перед вакуумированием подогревают до 850-900 С, вакуумирование и барботаж инертным газом провод т так, чтобь остаточное давление в ковше в процес се обработки было равным 30-80% от равновесного парциального давлени  пара цинка над сплавом, а зону барбо тажа непрерывно или периодически перемещают в объеме сплава. Выбор параметров объ сн етс  специ фикой внепечного способа вакуумного обесцинковани  алюминиевых сплавов. При температуре сплава ниже и парциальном давлении остаточных газов выше 80% от равновесного давлени  пара цинка над рафинируемым сплавом значительно понижаетс  скорость отгонки цинка и полнота обесцинкозаниЕ сплавсг.. Иерегоев сплава выше вызывае.Т значительные потери алюмини  из-за окислени  и цопо ,л ;ительный )- еоправданный расход топлива. При понижении остаточного 5 давлени  и камере ниже 30% от равновесрого давлени  пара цинка над рафинируемым сплавом скорость отгонки ш-;нка существенно не возрастает.. тО; в то же врем , требует установки более мощных и дорогих B-.Kyyt-iabiA насосов . Перемещение зоны ввода барботажного газа в объеме ванны в ходе обесцинковани  обеспечивает более эффективный массе- и тешюобмек в сплаве и тем ускор ет отгсн- у цинка по сравнению со стационарной подачей аргона (в фиксированном месте ванны или ковша) ОпЫТЬ выполн ютс  на ОПЬйТНО-ПрОмьиштенной установке ПЗЦМ с емкостью ковша 3 т (ВАКУ-3) Пример 1. Услови : Исходное содержание цинка в сплаве5 % 1s35 Масса сплава в ковше, т2,S Исходна  гзмпера-тура металла в ковше,°С850 Врем  вакуумной дистилл ции (с барботажем cmi,a-ва аргоном) 5 40 Давление остаточных газов в камере , llai исходное400 конечное200 Барботер устанавливаетс  неподвижно (зона ввода инертного газа в объее сплава не перемептаетс ) Подача инертного газа по парциа.г1ьному давлению пара цинка не регулиуетс  (Р Результаты; Остаточное содержание гщнка ,в сплаве, % Os65 Степзнь о5ес1щнковани з % 52 Средн   скорость обесцинковани , %/ч 1,05 Услови : Исходное содержание цинка в сплаве, % Масса сплава в ковше, т Врем  вакуумной дистилл ции (с барботажем сплава аргоном, мин Исходна  температура металла в ковше,°С Остаточное давление газов в камере . Па исходное. конечное Барботер устанавливаетс  непод вижно (зона ввода инертного газа объеме сплава не перемещаетс ). П дача инертного газа по парциально давлению пара цинка не регулирует ( )Результаты: Остаточное содержание цинка, %1,03 Степень обесцинковани , % 18 Средн   скорость обесцинковани , %/ч 0,33 Из сопоставлени  результатов д приведенных опытов видно, что пон ние исходной температурысплава о 870°С до 820°С при прочих равных лови х приводит к повышению остат ного содержани  цинка в рафинируе сплаве в 1,6 раза, а скорость обе цинковани  уменьшаетс  втрое. Пример 2. Услови : Исходное содержание цинка в сплаве, % 1,28 Масса сплава в ковше,т 2,5 Исходна  температура металла в ковше,с 900 Врем  вакуумной дистилл ции , мин42 Давление остаточных газов в камере. Па: начальное260 конечное80 Барботер устанавливаетс  неподвиж (зона ввода инертного газа в объесплава не перемещаетс ). Подача инертноТо газа по парциальу давлению пара цинка не регулиру  ( ог)Результаты: Остаточное содержание цинка в сплаве, % 0,72 Степень обесцинковани ,% 45 Средн   скорость обесцинковани , %/ч 0,78 Услови : Исходное содержание цинка в сплаве, % 0,61 Масса сплава в ковше, т2,5 Исходна  температура металла в ковше,°С880 Врем  вакуумной дистилл ции, мин 60 Остаточное давление в камере. Па: начальное 260 конечное 150 Барботер устанавливаетс  подвижно на ввода инертного газа периодики перемещаетс  в объеме сплава). Подача инертного газа по парциному давлению пара цинка не регу-. уетс  (2г« от Результаты: Остаточное содержание цинка в сплаве, % 0,57

Степень обесцинко64 вани , %

Средн   скорость обесцинковани , %/ч 1s02

Из сопоставлени  результатов этих двух опытов видно, что перемещение зоны ввода инертного газа в объеме расплава в процессе вакуумной дистилл ции приводит к снижению остаточного содержани  цинка в сплаве от 0,72 до 0,57% и повышает скорость обесцинковани  в 1,3 раза.

П р и м,е р 3. Услови ;

Исходное содержание

цинка в расплаве, % 1526

Масса сплава в ковше, т

Исходна  температура металла в ковше,

с

Врем  вакуумной дистилл ции, мин

Давление остаточных газов в камере, Па:

исходное конечное Зона ввода инертного га лав перемещаетс  в объеме Подача инертного газа п ному давлению пара цинка н етс  ( Результаты: Остаточное содержание цинка в сплаве, % Степень обесцинковани , %49 Средн   скорость обесцинковани , %/ч 0, Услови : Исходное содержание цинка в сплаве, %

Масса сплава в

ковше 5 т2,2

Исходна  температура металла в ковше,Ч:860

Брем  вакуумной дистилл ции, мин 60

Давление остаточных газов в камере , Па1

исходное 260 конечное 60

Зона ввода инертного газа псремещаетс  в объеме ванны сплава в процессе вакуумной дистилл ции.

Подача инертного газа дозируетс  таким образом, что на начальном этап дистилл ции (в первые 20 мин) давление остаточных газов поддерживаетс  на уровне 30-50% от текущих значений равновесного давлени  пара цинка над рафинируемым сплавомэ на втором этапе (следующие 20 мин) давление осте,точны- газов в камере поддерживагтс  на уровне 50-60% от текущих значени; равновесного давлени  пара цинка, а на последнем этапе - до 80% от равновесного давлени  пара цинка над рафкнируеь№1м сплавом, Результаты: Остаточное содерлсание )лнка в сплаве Д Степень обесцинковани , % Средн   скорость обесцинковани , %/ч Из сопоставлени  результатов дв;лс последних опытов видно, что дозирование подачи барбота хного газа в процессе йакуумной дистилл ции по услоРО (0,3-0,8)-/„ обеспечивает значительное повышение эффективности вакуумного обесцинковани  алюминиевых сплавов, в частности таких важных показателей этого процесса как степень и, особенно, глубина обесцинковани .п Приведенные примеры подтве - здют,, что использование совокупност}, прие-71096295 .8

MOB: предварительного разогрева сила-вают значительное повышение скоросвов до 850-900 С, дозировани  подачити и глубины обесцинковани  апюмини

барботажного инертного газа в процес-евых сплавов и, в конечном счете,

се вакуумного обесцинковани  по ус-экономичности данного передела, ловию, перемещение зоны ввода инерт- 5 Ожидаемый экономический эффект

ного газа в объеме расплава в процес-от внедрени  этого спсхсоба составит

се вакуумного рафинировани  обеспечи-500 тыс. руб. в год.

Claims (1)

1. СПОСОБ ВНЕПЕЧНОЙ ВАКУУМНОЙ ОБРАБОТКИ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ, включающий вакуумирование и барботаж сплава инертным газом в ковше, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности очистки сплава от цинка, сплав перед вакуумированием подогревают до 850-900°С, вакуумирование и барботаж инертным газом проводят так, чтобы остаточное давление в ковше в процессе обработки было равным 30-80% от равновесного парциального давления пара цинка над сплавом, а зону барботажа непрерывно или периодически перемещают в объеме сплава.

   096295