SU1108122A1 - Способ переработки высокожелезистого силикоалюмини - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ВЫСОКОЖЕЛЕЗИСТОГО СИЛИКОАЛЮМИНИЯ, включающий получени  силикоалюмини , содержащего хром, выдержку и разбавление его алюминием, ввод марганца и фильтрацию , отличающийс  тем, что с целью снижени  потерь алюмини , марганца и хрома с фильтростатками и сокращени  времени переработки, ввод марганца осуществл ют путем сплавлени  его с силикоалюминием в количестве , обеспечивающем отношение суммы хрома и марганца к сумме железа и титана в пределах 1,2-2,0, а расплав выдерживают перед разбавлением в течение 5-14 мин. S

Description

to to Изобретение относитс  к цветной металлургии, а именно к электротермии силикоалюмини  и его переработк на литейные низкожелезистые сплавы, используемые дл  изготовлени  поршней двигателей в автомобиле- и тра торостроении. Известен способ переработки (рафинировани ) алюминиевых сплавов, заключающийс  во введении марганца в сплав совместно с флюсом и осуще ствлении фильтрации через слой из мельченной термообработанной стружк алюминиевого сплава и гранулированн го флюса l. Способ не обеспечивает достаточно полного и эффективного удалени  железа из расплава, особенно при ег повышенном содержании. Требуетс  вы сокий расход марганца на единицу уд л емого железа. Марганец, имеющий высокую темпер туру плавлени  (1244С), медленно раствор етс  в силикоалюьлинии, что повышает длительность плавки, снижа ет производительность агрегатов, Кроме того,растворение тонкоизмельченного марганца совместно с флю сом способствует переходу марганца в шлак, что приводит к значительным потер м дорогосто щего металла. Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  способ переработки высокожелезистого силикоалюмини , согласн которому силикоалюминий сплавл ют с хромом в соотношении Cr/Fe+Ti 0,1 0,65, рафинируют и выдерживают расплав в течение 15-30 мин, разбавл ют сплав алюминием и ввод т марганец до соотношени  в расплаве Cr+Mn/Fe-f Ti 0,55-0,95 с последуюищм рафинированием , перемешиванием и фильрацией сплава. Способ позвол ет эффективно удал ть из расплава титан и железо при невысоких концентраци х и снизить потери металла с фильтростатками . Кроме Torq, способ позвол ет несколько снизить удельный расход дефицитного металлического марганца и вовлечь в производство отечественное алюмосиликатное сырье 23Недостатком известного способа  в л етс  низка  эффективность снижени  содержани  железа и титана в сплавах при повышенных их концентраци х в силикоалюминий. Указанный спо соб переработки силкоалюмини  рассчитан на содержание железа в силккоагаоминии до-2,2-2,4% и титана до 1,0-1,2%4 С повышением содержани  же леза выше 2,5% (до 4%) и титана выше 1,3% (до 2%) способ неэффективен При использовании способа заметно повышаетс  содержание железа и титана в товарных сплавах при повышении содержани  их в исходном сырье. Кроме того, недостатками способа  вл ютс  нецелесообразность ввода марганца в разбавленный алюминием силикос1люминий и высокий его расход. Согласно известному способу с целью снижени  содержани  железа и титана в силикоалюминий (перед разбавлением) вводитс  хром, который позвол ет удал ть крупные интерметаллиды с железом и титаном. Мелкие интерметаллиды типа (Fe, Сг), поступают с силикоалюминием на разбавление. Марганец присаживают с целью дальнейшего снижени  содержани  железа. Однако присадка марганца в разбавленный силикоалюминий не приводит к эффективному рафинированию сплавов и сопровождаетс  большими потер ми .алюмини  и марганца в фильтростатках. Низка  производительность способа св занна  с необходимостью выдержки силикоалюмини  в ковше в течение 1530 мин, перемешивани  расплава 2040 мин с целью повышени  усвоени  марганца, выдержкой расплава перед фильтрацией в течение15-25 мин. Всего на эти операции уходит в среднем 70-80 мин, что составл ет около 25% времени от всего процесса подготовки силикоалюмини  к фильтрации. Цель изобретени  - снижение потерь а ю.мини , марганца и хрома с фильтростатками и сокращение времени переработки . Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу переработки высокожелезистого силикоалюмини , включающему получение силикоалюмини , содержащего хром, выдержку и разбавление его аигаоминием, ввод марганца и фильтрацию , ввод марганца осуществл ют путем сплавлени  его с силикоалюминием в количестве, обеспечивающем отношение суммы хрома и марганца к сумме железа и титана в пределах 1,2-2,0, а расплав выдерживают перед разбавлением в течение 514 мин. При снижении соотношени  Сг+Мп/ менее 1,2 добавок хрома и марганца недостаточно дл  св зывани  всего количества железа и титана в тугоплавкие, крупные и плотные фазы (Fe., Сг, Мп)хА1ч,31г (Fe, Cr), (Fe,- Mni А,, (Fe, Сг)х AlySi Ti, Cr TivjSi2 и другие, которые легко отдел ютс  от силикоалюмини  , оседают на дно и стенки ковша, В этом случае из-за дефицита марганца и хрома в расплаве по вл ютс  алюминады и алюмосилициды железа, удаление которых из силикогшюмини  затруднено из-за их мелких размеров и низкой плотности за счет высокого содержани  в них алюмини  и кремни . При снижении соотношени  менее 1,2 не обеспечиваетс  эффективного снижени  примесей с минимальными потер ми алюмини  и кремни . Не обеспечиваетс  также достаточна  степень легировани  сплавов хромом и марганцем .

При увеличении соотношени  Сг+Мп/ Fe+Ti более 2,0 наблюдаетс  избыток хрома и марганца и дефицит железа и титана в силикоалюминии. Кроме интерметаллических соединений указанного выше состава образуютс  агпоминиды и алюмосилициды марганца и хрома, что приводит к дополнительным потер м алюмини , марганца и хромабез увеличени  степени рафинировани  сплавов от железа и титана. При этом образующиес  и удал емые интерметаллиды типа (Fe, Сг, обогащены хромом и марганцем и обеднены железом и титаном, что также снижает эффективность рафинировани  силикоал мини .

Врем  выдержки силикоалюмини  после обработки его хромом и марганцем св зано с предлагаемым соотнсшением Cr+Mn/Fe+Ti и обосновываетс  следующим . При снижении времени выдержки менее 5 мин эффективность рафинировани  силикоалюмини  низка, из-за того, что не хватает времени дл  образовани  крупных интерметаллических соединений и их оседани  на дно ковша . Степень удалени  железа при этом не превышает 20-40%, что требует снижени  температуры фильтрации разбавленного силикоалюмини  с соответствующим снижением выхода металла и увеличением потерь марганца, хрома и алюмини .

При увеличении времени выдержки более 14 мин дальнейшего заметного снижени  содержани  железа и титана в силикоалюминии не наблюдаетс . Это объ сн етс  тем, что обогащенные железом и титаном интерметгшлические соединени  уже осели на дно и стенки ковша и ввиду дефицита железа и титана образуютс  интерметаллиды с низким их содержанием, а в дальнейшем при увеличении времени выдержки образуютс  интерметаллиды типа (Сг,Мп) и др., не содержащие вредных примесей.

Примеры. В лабораторных услови х в рудовосстановительной печи РКЗ-150 кВа из новых видов алюмосиликатной составл ющей шихты выплавлен силикоалюминии, содержащий хром. В силикоалюминии опытных плавок при температуре пор дка 1400с присаживали марганец, сплав выдерживали с целью образовани  и осаждени  интерметаллических соединений, содержащих железо и титан. Состав (мас.%) силикоалюмини  до выдержки и после выдержки в течение 5-14 мин приведен в табл. 1. и табл. 2.

0

После рафинировани  опытные плавки разбавл ли алюминием до эвтектического состава и фильтровали при б15-620°С. В плавки, производимые по известному способу, после разбавлени  алюминием добавл ли марганец,

5 перемешивали 20-40 мин, отстаивали и фильтровали.

Состав (мас.%) разбавленного силикоалюмини  и основные показатели процесса приведены в табл. 3, а состав

0 фильтрата - в табл. 4.

Опытные плавки показали, что известный способ переработки силикоалюмини  при повышении содержани  в нем железа до 2,5-4% неэффективен как

5 с точки зрени  качества-рафинировани , так и с точки зрени  затрат на его осуществление. Содержание железа в фильтрате опытных плавок на 20,551 ,15% ниже, чем в фильтрате срав0 нительных плавок. Фильтрат опытных плавок после легировани  медью, никелем и магнием соответствует сплаву СИЛ-0 и СИЛ-1, содержащих до 0,6% железа. Фильтрат сравнительных

5 плавок дл  снижени  содержани  железа необходимо повторно фильтровать с соответствующей присадкой марганца и потер ми алюмини , хрома и марганца с фильтростатками. Выход метоШла опытных плавок при фильтрации на

0 5,7-10,9% выше, чем в сравнительных, что обеспечивает снижение потерь алюмини , марганца и хрома с фильтростатками при осуществлении способа.

Врем  операций выдержки силикоалю5 мини  в ковше, перемешивани  и выдержки перед фильтрацией снижены на 41,781 ,3%, что повышает производительность способа.

0

Ожидаемый экономический эффект от использовани  способа составл ет 5 руб при производстве 1 т силикоалюмини .

Таблица l

Таблица 2

Оси.

37,3

2,51

1,27

0,40

22,6

10,4 Соотношение Cr+Mn/Fe+Ti в сравнительных III соответственно.

Т а б л и ц а 3 0,95; 0,55; 07 плавках I, II, Таблица 4

Claims (1)

1. СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ВЫСОКОЖЕЛЕЗИСТОГО СИЛИКОАЛЮМИНИЯ, включающий получения силикоалюминия, содержащего хром, выдержку и разбавление его алюминием, ввод марганца и фильтрацию, отличающийс я тем, что с целью снижения потерь алюминия, марганца и хрома с фильтростатками и сокращения времени переработки, ввод марганца осуществляют путем сплавления его с силикоалюминием в количестве, обеспечивающем отношение суммы хрома и марганца к сумме железа и титана в пределах 1,2-2,0, а расплав выдерживают перед разбавлением в течение 5-14 мин.

   SU ,„1108122 его выуда20