Claims (3)
Изобретение относитс к металлургии алюминиевых сплавов и может быть использовано при производстве лигатуры алюмнний-хром. Известны два основных способа производства лигатур: сплавлением чушкового .или жидкого алюмини с легирующими компонентамн; и электролизом в процессе полученн алюмннн Известен шособ Приготовлени алюминиевых сплавов, содержащих 45-90% алюмини и 10-55% металла, плав щегос при температуре вьпие 1000°С, например, ванади , молибдена , хрома. На поверхность расплавленного алюмини в ковше подаетс экзотермическа реакционна смесь, состо ща из окислов указанных металлов, алюмини и флюса, состо ще го из извести и плавикового шпата. В результате реакщш окисла легирующего металла и алюмини образуетс окись алюмини , поглощаема шлаком, и легирующий металл , сплавл ющийс с алк Оганкем. Добавлени флюса и экзотермической смеси продолжаетс до тех пор, пока содержание окиси алюмини в шлаке не повыситс - до 80-85%. Затем щлаку дают остыть, в результате чего на поверхности расплава 1бразуетс корка, и производ т выливку сплаба из ковша 1. Основным недостатком способа вл ютс значительные безвозвратные потерн алюминн (до 10%) и легирующих компонентов (до 25%). Известен способ легировани А в электролизере шлавлением компонентов в процессе электролиза. С целью повышейи texiD KO-3KOHOMH4ecKHx показателей в э ект спшзер дополнительно заливают расплавленйЬш а иОминтл в количестве 10-30% от ойцего объеМй ванньг по металлу . Этим оюсобом можно Получить алюминий, легированный медью (до 50%), титаном (до 2%), хромом (до 5%), цирконием (до 2%) , никелем (до 5%), бериллием (до 5%) и другие двойные лигатуры 12). Способ прост в осуществле1йш, однако предусматривает посто нную загрузку дорогосто щего металлического хрома. В этом случае электролизер со ф внительнв дсфопои и сложным оборудованием используют не по назначению , а именно как печь дл слнав.пени катодного алюмини с металлическим хромпм. 395 Наиболее близким к предлагаемому вл етс способ получени двойных, тройных и более сложных сплавов алюмини алюмотермическим путем. В известном способе двойные, тройные и более сложные сплавы получают введением в электролизер дл получени алюмини окислов одного или нескольких металлов, например, хрома, никел , кобальта, кремни и др. Причем, до или после восстановлени окислов металлов в электролизер ввод т чистые мегал-лы , например, железо, медь и др. 3. Основной недостаток способа - увеличение осадка на подине и повышение температуры электролита, что приводит к расстройству технологаческого режима электролиза. Цель изобретени - повышение техникоэкономических показателей процесса получени лигатуры алюминий-хром в электролизере дл произв.одства алюмини . Поставленна цель достигаетс тем, что в способе производства лигатуры алюмииийхром в электролизере дл получени алюмини включающем введение металлического хрома в в расплав алюмини и окиси хрома в электролит , окись хрома загружают порци ми в количестве 0,15-0,17% от массы электролита в каждой порции. Технологический процесс получени лигатуры алюминий-хромс содержанием хрома 2-3% осуществл етс следующим образом. Перед началом загрузки металлического хрома (при переводе электролизера на производство указанной лигатуры) из электролизера выливают максимально возможное количест во алюмини . Металлический хром вводитс непосредственно в алюминий, из расчета получени товарной лигатуры. Окись хрома начинают вводить через сутки после введени металл ческого хрома порци ми по 4,5 кг в смену или 0,16% окиси хрома от массы электролита, котора составл ет 2,8-2,9 т. Количество вводимой в электролит окиси хрома выбрано на основании проведенных лабораторных нссцедований по изучению растворимости окиси хрома из электролита в катодный алюминий. Состав электролита близок к промышленному (к.о. 2,7-2,9). Обнаружено, что растворимость окиси хрома при к.о. 2,7-2,9 составл ет 0,15-0,17%. Введение окиси хрома в электролит в количестве меньше нижнего предела растворимости приводит к увеличению загрузки дорогосто щего металлического хрома, а введение окиси хрома в электролит в количестве больше верхнего предела растворимости приводит к растройству технологического режима. Лабораторные испытани показаш, что порци окиси хрома, не превышающа предельную растворимость 0,15-0,17%, переходит полностью из электролита в металл в течение примерно 6 ч. Результаты испьттагшй показали, что применение способа позволит повысите технико-экономические показатели процесса за счет удешевлени процесса получени лигатуры и сокращени расхода электроэнергии. Достигаетс это за счет меньшего перепада напр жени в подине, а следовательно и рабочего напр жени , а также за счет снижени температуры процесса и соответственно увеличени выхода по току произво дительности электролизера. Формула изобретени Способ производства лигатуры алюминийхром в электролизере дл получени алюмини , включающий введение металлического хрома в расплав алюмини и окиси хрома в электролит , отличающийс тем, что, с целью повьпиени технико-экономических показателей процесса, окись хрома загружают порци ми в количестве 0,15-0,17% йт масш электролита в каждой порции. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент США N 3150750, кл. 75-135, 1967. The invention relates to the metallurgy of aluminum alloys and can be used in the manufacture of aluminum-chromium ligature. There are two main methods of production of ligatures: by alloying of ingots or liquid aluminum with alloying components; and electrolysis in the process obtained alumnn Known way Prepare aluminum alloys containing 45-90% aluminum and 10-55% metal melting at a temperature of 1000 ° C, for example, vanadium, molybdenum, chromium. An exothermic reaction mixture consisting of the oxides of these metals, aluminum and a flux consisting of lime and fluorspar is fed to the surface of the molten aluminum in the ladle. As a result, the alloying metal oxide and aluminum form alumina, absorbed by the slag, and the alloying metal, fused with alkane Ogankem. The addition of flux and exothermic mixture continues until the content of alumina in the slag rises to 80-85%. Then the slag is allowed to cool down, as a result of which a crust is formed on the surface of the melt, and a pouring out of the ladle 1 casting is carried out. The main disadvantage of the process is considerable irretrievable loss of aluminin (up to 10%) and alloying components (up to 25%). There is a known method of alloying A in an electrolyzer by chilling components during electrolysis. In order to improve texiD KO-3KOHOMH4ecKHx indicators, an additional 10–30% of metal volume is required to be molten into the ejecta andOmintl in an amount of 10–30% of the oythm volume. This oyusobom can get aluminum alloyed with copper (up to 50%), titanium (up to 2%), chromium (up to 5%), zirconium (up to 2%), nickel (up to 5%), beryllium (up to 5%) and others double ligatures 12). The method is simple to implement, however, it provides for a constant loading of expensive metallic chromium. In this case, the electrolytic cell with the use of sophisticated equipment and complex equipment is not used for its intended purpose, namely, as an oven for shedding of cathode aluminum with metallic chrome. 395 The closest to the present invention is a method for producing double, ternary, and more complex alloys of aluminum by aluminothermic means. In the known method, double, ternary and more complex alloys are obtained by introducing oxides of one or several metals into the electrolyzer to produce aluminum, for example, chromium, nickel, cobalt, silicon, etc. Moreover, before or after the reduction of the oxides of metals, pure megalo- For example, iron, copper, etc. 3. The main disadvantage of the method is an increase in the bottom sediment and an increase in the electrolyte temperature, which leads to a breakdown of the electrolysis process. The purpose of the invention is to improve the technical and economic indicators of the process of obtaining aluminum-chrome ligature in the electrolyzer for the production of aluminum. The goal is achieved by the fact that in the method of producing a ligature of aluminum and chromium in an electrolytic cell to produce aluminum, including introducing chromium metal into aluminum melt and chromium oxide into electrolyte, chromium oxide is loaded in portions in an amount of 0.15-0.17% by weight of electrolyte in each portions. The technological process for producing aluminum-chromium ligature with a chromium content of 2–3% is carried out as follows. Before starting to load metallic chromium (when transferring the electrolyzer to the production of the specified master alloy), the maximum possible amount of aluminum is poured from the electrolyzer. Metallic chromium is introduced directly into the aluminum, at the rate of obtaining a commodity master alloy. Chromium oxide is started to be introduced one day after the introduction of metallic chromium in 4.5 kg portions per shift or 0.16% chromium oxide by weight of electrolyte, which is 2.8-2.9 tons. The amount of chromium oxide introduced into the electrolyte is on the basis of laboratory studies on the study of the solubility of chromium oxide from the electrolyte to the cathode aluminum. The electrolyte composition is close to industrial (ko. 2.7-2.9). It was found that the solubility of chromium oxide at ko. 2.7-2.9 is 0.15-0.17%. The introduction of chromium oxide into the electrolyte in an amount less than the lower solubility limit leads to an increase in the charge of expensive metallic chromium, and the introduction of chromium oxide into the electrolyte in an amount greater than the upper solubility limit leads to a breakdown of the process mode. Laboratory tests showed that a portion of chromium oxide, not exceeding the limiting solubility of 0.15-0.17%, passes completely from the electrolyte to the metal within about 6 hours. The results of the test showed that the application of the method will allow you to improve the technical and economic indicators of the process by cheaper process of making ligatures and reducing energy consumption. This is achieved by lowering the voltage drop in the bottom, and consequently the operating voltage, as well as by lowering the process temperature and, accordingly, increasing the current efficiency of the electrolyzer. Claims The method of producing aluminum chrome ligatures in an electrolytic cell to produce aluminum, comprising introducing chromium metal into an aluminum melt and chromium oxide in an electrolyte, characterized in that, in order to improve the technical and economic indicators of the process, chromium oxide is loaded in portions in an amount of 0.15- 0.17% yt of electrolyte scale per serving. Sources of information taken into account in the examination 1.US Patent N 3150750, cl. 75-135,1967.
2.Авторское свидетельство СССР № 569632, кл. С 22 С 1/02, 1976. 2. USSR author's certificate number 569632, cl. C 22 C 1/02, 1976.
3.Авторское свидетельство СССР N 49240, кл. С 25 С 3/36, 1935.3. USSR author's certificate N 49240, cl. C 25 C 3/36, 1935.