SU1705385A1

SU1705385A1 - Flux for refining aluminum and its alloys in melting furnace

Info

Publication number: SU1705385A1
Application number: SU904815753A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Николаевич Маленьких; Владимир Анатольевич Горбунов; Игорь Владимирович Косов
Original assignee: Братский алюминиевый завод
Priority date: 1990-04-17
Filing date: 1990-04-17
Publication date: 1992-01-15

Abstract

Изобретение относитс к цветной металлургии, конкретно к флюсовой обработке алюмини и его сплавов. Изобретение позвол ет получить алюминий или его сплав, обработанный предлагаемым флюсом, с пониженным содержанием примеси натри , а также обеспечить возможность переработки шлаков, образующихс при плавке, в алюминиевь.х электролизерах за счет сведени в флюс, содержащий хлорид магни , дополнительно хлоридов бари и/или кальци и сульфат алюмини при следующем соотношении компонентов , мас.%: хлориды бари и/или кальци 35-45; сульфат алюмини 5-15, хлорид магни остальное. Снижение содержани - примеси натри в сплаве достигаетс за счет повышени рафинирующих , свойств флюса, что обеспечиваетс разложением сульфата алюмини с выделением активного окислител натри - серного ангидрида. Хлориды бари и/или кальци в смеси с хлоридом магни позвол ют поддерживать невысокую температуру плавлени флюса, что не требует повышени ка- лийсодержащих компонентов, в результате чего предотвращаетс насыщение последними шлаков, образующихс при плавке, тем самым исключаетс их вредное вли ние на стойкость подины алюминиевых электролизеров. Переработка шлаков в последних становитс возможной и целесообразной . 2 табл. 2 (ЛThe invention relates to non-ferrous metallurgy, specifically to the flux treatment of aluminum and its alloys. The invention makes it possible to produce aluminum or its alloy treated with the proposed flux with a low content of sodium impurities, as well as to ensure the possibility of processing slag formed during smelting in aluminum electrolytic cells due to reduction into magnesium flux containing magnesium chloride, additionally barium chloride and or calcium and aluminum sulphate in the following ratio, wt.%: barium and / or calcium chlorides 35-45; aluminum sulfate 5-15, magnesium chloride else. A decrease in the content of sodium impurities in the alloy is achieved by increasing the refining properties of the flux, which is ensured by the decomposition of aluminum sulfate with the release of the active oxidant sodium sulfuric anhydride. Barium and / or calcium chlorides mixed with magnesium chloride allow maintaining a low melting point of the flux, which does not require an increase in the potassium-containing components, thus preventing the latter from saturation of the slags formed during smelting, thereby eliminating their harmful effect on the bottom hearth. aluminum electrolysis cells. The processing of slags in the latter becomes possible and expedient. 2 tab. 2 (L

Description

inin

соwith

ЭОEO

елate

Изобретение относитс к области цветной металлургии, конкретно к флюсовой обработке алюмини и его сплавов.The invention relates to the field of non-ferrous metallurgy, specifically to the flux treatment of aluminum and its alloys.

Известен флюс дл рафинировани алюминиевых сплавов, содержащий не менее 20% хлористого магни , не более 10% коиолита и остальное - хлористый калий .A known flux for refining aluminum alloys containing not less than 20% magnesium chloride, not more than 10% coiolite, and the rest is potassium chloride.

Недостатком данного флюса вл етс то, что за смет криолита происходит ооогащение алюминиевого сплава натрием.The disadvantage of this flux is that the aluminum alloy is co-enriched with sodium for the cryolite estimates.

Известен флюс дл рафинировани алюмини и его сплавов., содержащий 30-90 масД фтористых и хлористых солей щелочных и щелочно-земельных металлов и 10- 70 мае.% биосульфата кали .A known flux for refining aluminum and its alloys, containing 30–90 masD of fluoride and chloride salts of alkali and alkaline earth metals and 10–70 wt.% Of potassium biosulfate.

Использование данного флюса позвол ет эффективно очистить расплав отThe use of this flux allows to effectively clean the melt from

J.- M i;:n МлПИЧИП В ГОСТ ЛИС фЛ ОСЗJ.- M i;: n MLPIPIP B GOST LIS FL OSZ

|, льфата клли .|

Однако присутствие солей кали усложн ет процесс переработки шлаков , насыщенных этими тл ми, так как сччсфаботка их в алюминиевых лочтролизеpax нецелесообразна вслед- стпис вредного вли ни кали на стойкость подины.However, the presence of potassium salts complicates the process of processing slags saturated with these tls, since their processing in aluminum landwimeters is not expedient due to the harmful effects of potassium on the hearth durability.

Наиболее близким к предлагаемому вл етс карнпллитовый флюс, содержащий масД хлорида магни и 33 57 мас.-j хлорида кали .Closest to the present invention is a carnplitic flux containing a mash of magnesium chloride and 33 to 57 wt.-j potassium chloride.

Известный флюс обладает недостаточно высокими рафинирующими свойствами по отношению к натрию (рафинирующим компонентом в этом отношении вл етс хлорид магни ). Кроме того, наличие хлорида кали в составе флюса ведет к переходу его в образуемые при плавке шлаки, переработка которых в алюминиевых электролизерах ( вл етс наиболее простым и экономичным способом переработки шлаков, т.е. выплавл емый алюминий переходит в катодный металл, а окись алюмини подвергаетс электролизу с получением алюмини ) практически невозможна из-за преждевременного разрушени подины и ухудшени за счет этого сортности электролитического алюмини . Способы переработки шлаков вне алюминиевых электролизеров усложн ет этотThe known flux possesses insufficiently high refining properties with respect to sodium (the refining component in this respect is magnesium chloride). In addition, the presence of potassium chloride in the composition of the flux leads to its transition to the slags formed during smelting, the processing of which in aluminum electrolyzers (is the simplest and most economical method for the processing of slags, i.e., the melted aluminum passes into the cathode metal, and aluminum oxide subjected to electrolysis to produce aluminum) is practically impossible due to the premature destruction of the hearth and deterioration due to this grade of electrolytic aluminum. Methods for processing slags outside aluminum electrolysis cells complicate this.

,Г . .СТОИМОСТЬ извле 35 ри 2, увеличение более 15 мас.%, G. .TIME extract 35 ri 2, increase more than 15 wt.%

каемых компонентов.kaym components.

Целью изобретени вл етс повышение степени очистки сплава от натри за счет улучшени рафинирующих свойств флюса и обеспечение возможности переработки шлаков, образующихс при плаёке, в алюминиевых электролизерах .The aim of the invention is to increase the degree of purification of the alloy from sodium by improving the refining properties of the flux and providing the possibility of processing slag formed during the burning in aluminum electrolysis cells.

Эта цель достигаетс тем, что флюс, содержащий хлорид магни , дополнительно содержит хлориды бари и/или кальци и сульфат алюмини при следующем соотношении компонентов, мае. %:This goal is achieved in that the flux containing magnesium chloride additionally contains barium and / or calcium chlorides and aluminum sulfate in the following ratio of components, May. %:

Хлорида бари Barium chloride

и/или кальци and / or calcium

Сульфат алюмини Aluminum sulphate

Хлорид магни Magnesium chloride

Введение в состав предлагаемого флюса дополнительно хлоридов бари и/или кальци и сульфата алюмини обеспечивает как повышение степени очистки сплава от натри за смет улуч40The addition of barium and / or calcium and aluminum sulphate chlorides to the composition of the proposed flux provides as an increase in the degree of purification of the alloy from sodium for estimates of the improvement

4545

5-15 Остальное5-15 Else

5050

5555

нецелесообразно ввиду повышени в расплаве содержани окиси алюминиimpractical due to the increase in the melt content of alumina

Уменьшение содержани хлоридов бари и/или кальци менее 35 масД и увеличение более 5 мас.% ведет к увеличению температуры плавлени флюса, следовательно, и его в зкос что снижает степень очистки от на ри .A decrease in the content of barium and / or calcium chlorides of less than 35 masD and an increase of more than 5 wt.% Leads to an increase in the melting point of the flux, and therefore its absorption, which reduces the degree of purification from ri.

Проверку свойств данного соста флюса производили при приготовлен алюминиевого сплава АМг2 с содерж ем натри до рафинировани , равны 0,0033 масД.The properties of this composition were tested when the aluminum alloy AMg2 was prepared with a sodium content before refining, equal to 0.0033 mas.

Дл испытани готовили солевые си, содержащие компоненты в указа ных пределах (составы 1-9), за их пределами (составы 10-15) и в изв ных соотношени х (состав 16).For testing, salt Cs were prepared containing the components within the indicated limits (compounds 1–9), beyond their limits (compounds 10–15) and in known ratios (composition 16).

Эти составы представлены в табThese compounds are presented in tab.

Приготовленную солевую смесь и расчета 1,2 кг/т сплава загружают поверхность расплава в ванне элекThe prepared salt mixture and the calculation of 1.2 kg / t alloy load the surface of the melt in the electric bath

шгни рафинирующих свойств флюса, так и возможность переработки шлаков, образующихс при плавке, в алюминиевых электролизерах за счет предотвращени вредного вли ни их на стойкость подины .the refining properties of the flux and the possibility of processing slags formed during smelting in aluminum electrolyzers by preventing them from adversely affecting the durability of the hearth.

Повышение рафинирующих свойств флюса достигаетс за счет разложени сульфата алюмини с образованием серного ангидрида - сильного окислител натри Improving the refining properties of the flux is achieved by the decomposition of aluminum sulfate with the formation of sulfuric anhydride, a strong oxidant sodium.

,о,about

3SO,3SO,

SOSO

770770

АгО, +AgO +

3 + Na Na20 +3 + Na Na20 +

SO,SO,

Хлориды бари и/или кальци в смеси с хлоридом магни вл ютс основой , позвол ющей поддерживать невысокую температуру плавлени флюса, что позвол ет заменить калийсодержа- щие компоненты, в результате чего предотвращаетс насыщение последнимиBarium and / or calcium chlorides mixed with magnesium chloride are the basis for maintaining a low melting point of the flux, which makes it possible to replace the potassium-containing components, as a result of which the latter are prevented from being saturated.

шлаков, образуемых при плавке, а значит и вредное .вли ние их на стойкость подины. Становитс возможным переработка шлаков в алюминиевых электролизерах.slags formed during smelting, and hence their harmful effect on the bottom hearth. It becomes possible to process slags in aluminum electrolysis cells.

Выбранные пределы состава флюса лимитируютс следующими факторами. Уменьшение содержани сульфата алюмини менее 5 масД не обеспечивает повышени степени очистки от натри 2, увеличение более 15 мас.%The selected limits for the composition of the flux are limited by the following factors. A decrease in the aluminum sulphate content of less than 5 mPa does not provide an increase in the degree of purification from sodium 2, an increase of more than 15 wt.%

нецелесообразно ввиду повышени в расплаве содержани окиси алюмини .impractical because of an increase in the alumina content in the melt.

Уменьшение содержани хлоридов бари и/или кальци менее 35 масД и увеличение более 5 мас.% ведет к увеличению температуры плавлени флюса, следовательно, и его в зкости, что снижает степень очистки от натри .A decrease in the content of barium and / or calcium chlorides of less than 35 masD and an increase of more than 5 wt.% Leads to an increase in the melting point of the flux and, consequently, its viscosity, which reduces the degree of purification from sodium.

Проверку свойств данного состава флюса производили при приготовлении алюминиевого сплава АМг2 с содержанием натри до рафинировани , равным 0,0033 масД.The properties of this composition of the flux were checked during the preparation of aluminum alloy AMg2 with a sodium content before refining of 0.0033 mas.

Дл испытани готовили солевые смеси , содержащие компоненты в указанных пределах (составы 1-9), за их пределами (составы 10-15) и в известных соотношени х (состав 16).For testing, salt mixtures were prepared containing components within the indicated limits (compounds 1-9), outside of them (compounds 10-15) and in known ratios (composition 16).

Эти составы представлены в табл.1.These compositions are presented in table.1.

Приготовленную солевую смесь из расчета 1,2 кг/т сплава загружают на поверхность расплава в ванне электрмческой печи (миксера емкостью 25 т), затеи расплав перемешивают с помощью МГД-мгремешивате- л в течение 35 мин. После 10 мин выдержки снимают ылак и отбирают пробы на определение в сплаве содержани натри и окиси алюмини .The prepared salt mixture at the rate of 1.2 kg / ton of alloy is loaded onto the surface of the melt in a bath of an electric furnace (mixer with a capacity of 25 tons), while the melt is mixed using an MHD-mixer for 35 minutes. After 10 minutes of exposure, the glass is removed and samples are taken to determine the content of sodium and alumina in the alloy.

Шлаки, образующиес при плавке, после сн ти их перерабатывают в алюминиевых электролизерах.Ведут наблюдение за состо нием подин последних . Производ т анализ сортности алюмини в электролизерах.Slags formed during smelting, after being removed, are processed in aluminum electrolyzers. Observation of the hearth of the latter will be conducted. An analysis of the grade of aluminum in electrolyzers was carried out.

Результаты испытаний представлены в табл.2.The test results are presented in table 2.

Как видно из данных табл.2, использование данного состава флюса (1-9) дл обработки алюминиевых сплавов позвол ет повысить степень очистки их от натри в 2-3 раза за счет улучшени рафинирующих свойств флюса. Переработка шлаков, образующихс при плавке, в алюминиевых электролизерах становитс возможной, так как преAs can be seen from the data of Table 2, the use of this flux composition (1–9) for treating aluminum alloys makes it possible to increase their degree of purification from sodium by a factor of 2–3 due to an improvement in the refining properties of the flux. The recycling of slags formed during smelting in aluminum electrolysis cells becomes possible, since

5five

00

до 1 г ручаетс вредное вли ние их на тонкость подины, в результате че- гч, улучшаетс сортность электролитического алюмини и увеличиваетс срс службы электролизера.up to 1 g handles their harmful influence on the fineness of the hearth, as a result of which, the grade of electrolytic aluminum is improved and the average service life of the electrolyzer increases.

Claims

Invention Formula

The flux for refining aluminum and its alloys in a smelting furnace containing magnesium chloride, characterized in that, in order to increase the degree of metal refining from sodium and to enable processing of the slags formed during smelting in aluminum electrolyzers, the flux additionally contains barium and / or calcium chlorides aluminum sulfate in the following ratio of ingredients, wt.%:

Barium and / or calcium chloride Aluminum sulphate Magnesium chloride

35-45

5-15 Else

Table