Спосіб виплавки алюмінієвих сплавів в індукційних печах з частотою живільного току 500 гц

Изобретение относится к металлургии, в частности, к способам выплавки качественных сплавов на основе алюминия, предназначенных, преимущественно, для получения плотных и герметичных заготовок методами литья. Известен способ выплавки алюминиевых сплавов, согласно которому, обязательной технологической операцией является рафинирование и дегазация расплава различными флюсами и газами [1]. Недостатком известного способа является низкое качество алюминиевых сплавов, большая продолжительность процесса и загрязнение окружающей среды вредными и токсичными веществами, образующимися в процессе рафинирования и дегазации адсорбционными методами. Наиболее близким к предлагаемому является способ выплавки алюминиевых сплавов в индукционных печах, включающий нагрев, расплавление твердых сплавов, электромагнитное перемешивание жидкого сплава, рафинирование, дегазацию расплава различными флюсами и газами [2]. Недостатком известного способа является низкое качество алюминиевых сплавов, большая продолжительность процесса и загрязнение окружающей среды вредными и токсичными веществами, образующимися в процессе рафинирования и дегазации расплава адсорбционными методами. В основу изобретения положена задача создания способа выплавки алюминиевых сплавов в индукционных печах с часто той питающего тока 500 Гц с повышенными качественными характеристиками и с большей производительностью при улучшении экологических параметров процесса путем изменения режимов его проведения. Для достижения поставленной задачи в известном способе, включающем нагрев и расплавление твердых материалов, электромагнитное перемешивание жидкого сплава и его выстаивание, согласно изобретению, нагрев и расплавление твердых материалов проводят при мощности 600-800 кВт, электромагнитное перемешивание жидкого сплава при мощности 300-500 кВт, выстаивание расплава при отключенной печи в течение 10-15 минут. Нагрев и расплавление твердых ши хтовых материалов при мощности 600-800 кВт выбрано потому, что при мощности больше 800 кВт выходит из строя футеровка печи, а при мощности меньшее 600 кВт увеличивается время расплавления твердой шихты и повышается окисление твердой шихты. Электромагнитное перемешивание жидкого расплава при мощности 300-500 кВт выбрано потому, что при мощности менее 300 кВт удлинятся процесс приготовления сплава, а при мощности более 500 кВт происходит увеличение скорости движения расплава, при которой происходит разрыв окисной пленки алюминия на зеркале расплава и окисление алюминия за счет кислорода печной атмосферы. Выстаивание расплава при отключенной печи в течение 10-15 минут взято потому, что при выдержке расплава менее 10 минут растворенные газы не успевают выйти из расплава, а при выдержке более 15 минут начинается процесс газонасыщения расплава. Совокупность известных и отличительных признаков заявляемого технического решения при использовании дает технические результаты, заключающиеся в повышении качества сплава за счет сочетания высокой скорости расплавления твердых шихтовых материалов при электрической мощности 600-800 кВт и эффективного электромагнитного перемешивания расплава без разрушения оксидной пленки алюминия на зеркале расплава при электрической мощности 300-500 кВт в индукционной печи повышенной частоты 500 Гц, повышения производительности труда за счет сокращения продолжительности процесса, повышения экологичности процесса за счет отсутствия те хнологической операции рафинирования дегазации расплава. Соблюдение всей последовательности технологических операций при соответствии заявляемых электрических, температурных и временных параметров позволяет исключить из процесса выплавки алюминиевых сплавов операцию адсорбционного рафинирования и дегазации расплава солями и газами. Для оценки качества сплава, выплавленного по предлагаемому способу, проводили серию промышленных плавок в индукционной печи ИАТ-2,5/1,6 МЗ, с частотой питающего тока 500 Гц, в индукционной печи ИАТ-2,5, с промышленной частотой питающего тока 50 Гц и в газовой печи "Колеман". В качестве шихты использовали 70% первичных чушковых материалов и 30% возврата собственного производства сплава Ал9. Переходная жидкая ванна металла в печи составляла 25-30% от общей массы. Полученные результаты приведены в таблице. Заявляемый способ выплавки алюминиевых сплавов не требует дополнительной технологической операции солевого рафинирования расплава, при этом сокращается процесс выплавки на 1,7-1,8 часа и отсутствуют вредные, токсичны выбросы в окружающую атмосферу.