Спосіб рафінування алюмінієвих сплавів від магнію

Спосіб рафінування алюмінієвих сплавів від магнію шляхом контактного обміну сплаву з розплавленою сумішшю галогенідних солей, що містить фторид алюмінію та кріоліт, який відрізняється тим, що процес здійснюють в серійних алюмінієвих електролізерах одночасно з їх пуском після капітального ремонту, завантаження сплаву регулюють за вмістом магнію в ньому, при цьому завантажують таку масу сплаву, щоб КІЛЬКІСТЬ внесеного зі сплавом магнію складала 1 4% від суміші розплавлених солей у електролізері О Винахід стосується кольорової металурги, а саме рафінування вторинних алюмінієвих сплавів від магнію з використанням його на підприємствах, що виробляють первинний алюміній електролітичним способом Магній є основним компонентом деформованих алюмінієвих сплавів, брухт яких утворюється в значній КІЛЬКОСТІ при утилізації кораблів, літаків і інших конструкційних виробів Підприємства України виробляють і використовують в основному ливарні алюмінієво-кремнієві сплави, вміст магнію в яких точно лімітовано В той же час Україна володіє великою КІЛЬКІСТЮ списуваного озброєння та цивільної техніки, що відслужили свій строк, основними несучими елементами конструкцій яких є магнійвмісні алюмінієві сплави Тому удосконалення способів рафінування вторинних алюмінієвих сплавів від магнію є важливим для господарського комплексу України Існуючі способи рафінування алюмінієвих сплавів від магнію передбачають обробку металевого розплаву хлором, або його сполуками [Р А Санддер, А X Ратнер "Електрометалургія алюмінію та магнію", Ленінград, видавництво ЛТІ, 1983р , с 95, "Спосіб вилучення магнію з росплавленого алюмінію" з Японії №59 - 25937, С22С21/06, оп 10 02 84р] Але при реалізації цих способів використання хлору не велике, а хлорид магнію, що утворюється, піддається термопдролізу з утворенням хлористого водню, що приводить до погіршення екологічного стану робочих місць і потребує створення спеціальних газоочисних споРУД Найбільш близьким технічним рішенням, прийнятим за прототип, є спосіб рафінування алюмінієвих сплавів від магнію шляхом обробки в спеціальних печах флюсом, який становить собою суміш галогенідних солей, що містить фторид алюмінію та кріоліту [Флюсова обробка та фільтрування алюмінієвих розплавів Курдюмов А В, Інкін С В та ІНШІ М Металургія, 1980р с 196] Цей спосіб заснований на проходжені реакції контактного обміну 3Mg + 2AIF3 = 3MgF2 + 2AI ЗМд + 2Na3AIF6 = 3MgF2 + 6NaF + 2АІ Для цього потрібно використання спеціального металургійного устаткування(газо- або електрообігрівного) Крім того не забезпечується використання фториду магнію, що утворюється, тому що відпрацьований флюс не підлягає регенерації та відправляється у відвал ю о 49052 В основу винаходу поставлено задачу забезпечення ефективного використання фториду магнію, що утворюється, шляхом здійснення процесу на діючому устаткуванні - серійних алюмінієвих електролізерах - одночасно з їх пуском після капітального ремонту Поставлена задача вирішується тим, що у відомому способі рафінування алюмінієвих сплавів від магнію контактним обміном сплаву з розплавленою сумішшю галогенідних солей, яка містить фторид алюмінію та кріоліт, процес здійснюють у серійних алюмінієвих електролізерах одночасно з їх пуском після капітального ремонту Маса сплаву повинна бути такою, щоб КІЛЬКІСТЬ внесеного зі сплавом магнію складала 1 - 4% від маси суміші розплавлених фторидів, що знаходяться у електролізері За таким способом процес рафінування алюмінієвих сплавів від магнію поєднюється з пуском алюмінієвого електролізера Фторид магнію, що утворюється за обмінною реакцією, використовується для створення гарнісажу із солей, які закристалізувалися Гарнісаж захищає бокову футеровку електролізеру від руйнування Спосіб здійснюється таким чином В шахту електролізеру, який готовий до пуску, завантажу вали кусковий крюліт(з кріолітовим відношенням к в = 2,75 - 2,8), зверху засипали свіжий порошковий крюліт(к в = 2,45 - 2,5) Потім у електролізер заливали рідкий алюміній та підключали його до мережі постійного струму Після розплавлення солей в шахту електролізеру завантажували вторинні алюмінієві магнійвмісні сплави, одночасно контролюючи вміст магнію в катодному металі та в солевій фазі Інші режимні параметри технології пуску залишалися такими ж, як за звичайним процесом пуску електролізера для одержання алюмінію Приклади виконання способу, що заявляється Ефективність запропонованого технічного рішення порівняно з прототипом ілюструється експериментами, проведеними в електролізерах на силу струму 65кА з боковим струмопідводом Для рафінування використовували алюмінієвий сплав, який має слідуючий ХІМІЧНИЙ склад, мас % залізо 0,5, марганець - 0,05, мідь - 0,05, магній - 4,3, алюміній - решта Задану КІЛЬКІСТЬ сплаву завантажували в електролізер на протязі п'яти діб Вміст магнію в металі та фториду магнію в солевій фазі після рафінування наведений в таблиці Таблиця №п/п 1 2 3 4 5 Дозування сплаву, що рафінується (з розрахунку на вміст магнію в ньому) в % до маси розплаву солей у електролізері 0,8 1,0 2,0 4,0 4,2 Досліди 2 - 4 ілюструють оптимальні режими дозування алюмінієвого сплаву, що рафінується В ДОСЛІДІ 1 дозування сплаву було менше, ніж пропонується за заявкою, при цьому ефективність очистки від магнію велика, але вміст фториду магнію в розплаві солей після завершення процесу менше 2%, що не відповідає вимогам до складу електроліту В ДОСЛІДІ 5 дозування сплаву більше, ніж запропоновано в заявці В цьому випадку знижується ефективність очистки сплаву та вміст маг Вміст магнію в металі, мас % 0,009 0,011 0,018 0,028 0,032 Вміст фториду магнію в розплаві солей, мас % 1,9 2,6 5,1 9,8 10,4 нію в металі після завершення процесу рафінування перебільшує 0,03%, що не відповідає вимогам ГОСТу 11069-74 до первинного алюмінію Таким чином, спосіб рафінування алюмінієвих сплавів від магнію, що заявляється, порівняно з прототипом дозволяє відмовитися від використання спеціального устаткування та забезпечує ефективне використання фториду магнію, що утворюється, в якості компоненту електроліту алюмінієвого електролізеру ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71