Спосіб одержання гранул алюмінію

Спосіб одержання гранул алюмінію, що включає виливання розплаву алюмінію до перфорованого стакана, охолодження гранул у воді та витягання їх з води при температурі не менше 200°С, який відрізняється тим, що розплав пропускають крізь отвори діаметром 1 - 4мм у боковій СТІНЦІ перфорованого стакана на горизонтальну поверхню Винахід відноситься до галузі металурги, конкретніше - до одержання гранульованого алюмінію Відомий спосіб одержання гранул з металевих розплавів, переважно алюмінієвих, що містить у собі приготування розплаву, формування циліндричних струменів рідкого металу, подрібнення їх на сферичні частки та кристалізацію останніх на рухомій охолоджуваній поверхні [А с СРСР №1670878, кл B22F9/08, 1988] Ділення струменю рідкого металу відбувається у даному способі під дією електромагнітних сил, утворених внаслідок взаємодії струму у каналі з полем електромагніту, а кристалування здійснюється на рухомій охолоджуваній поверхні Недоліком способу є його енергоємкість та необхідність для його здійснення наявності ряду механізмів і дорогих матеріалів Відомий спосіб одержання гранул, переважно алюмінієвих гетерогенних сплавів, що містить у собі злиття розплаву з метало приймача крізь один або кілька каліброваних каналів, у якому формування гранул та їх охолодження у рідині здійснюються при накладанні зовнішнього постійного магнітного поля [А с, СРСР №1757171, кл В22 F 9/08, 1989] Недоліком цього способу є необхідність створення постійного магнітного поля, що потребує значних енергетичних витрат Найбільш близьким до заявленого по технічній суті та досягаемому результату є спосіб одержання гранул алюмінію, що містить у собі виливання розплаву у перфорований стакан, охолодження гранул у воді, витягання гранул з води та виведення залишкової вологи [А с СРСР №1839009, кл B22F9/10, 1989] Витягання гранул з води здійснюється при температурі 200 - 300°С, що забезпечує сушіння гранул без додаткових енерговитрат Недоліком цього способу є отримання малої КІЛЬКОСТІ гранул закругленої форми та виникнення дрібнодисперсних часток, що знищує ефективність використання гранул у процесах виплавки та розливки сталі В основу винаходу поставлене завдання удосконалення способу одержання гранул алюмінію, у якому шляхом змінення процесу поділення рідкого розплаву на краплі забезпечується одержання компактних алюмінієвих гранул сферичної форми, запобігнення утворенню дрібнодисперсних часток, зменшення енергоємкості процесу гранулювання, що дає можливість зменшити окисленність гранул, вилучити використання додаткових механізмів та дорогих матеріалів, ефективніше використовувати гранули у процесах виплавки та розливки сталі, підвищивши, и якість, а також зменшити непродуктивні витрати алюмінію Поставлене завдання вирішується тим, що у способі одержання гранул алюмінію, що містить виливання розплаву алюмінію до перфорованого стакану, охолодження гранул у воді та витягання їх з води при температурі не нижче 200°С, згідно з винаходом, пропускають розплав крізь отвори діаметром 1 - 4мм у боковій СТІНЦІ перфорованого 00 со Ю 57318 стакану на горизонтальну поверхню Спосіб здійснюють наступним чином Розплавлений алюміній подається до попередньо підігрітого перфорованого стакану та крізь отвори діаметром 1 - 4мм у боковій СТІНЦІ пропускається на горизонтальну поверхню, яка розташована нижче отворів Причому, діаметр отворів підібрано таким чином, щоб він забезпечував подавання такої КІЛЬКОСТІ алюмінію на горизонтальну поверхню, при якій на краях останньої утворюються краплі розплаву Поділення розплаву на краплі відбувається без додаткових витрат енергоносіїв При збільшенні діаметра отворів спостерігається струминне витікання розплаву, внаслідок чого процес краплеутворення стає нестабільним Крім того, стабільність процесу краплеутворення залежить не тільки від діаметра отворів, але й від температури розплаву Після відриву краплі від краю горизонтальної поверхні під дією сил поверхневого натягу крапля набирає сферичної форми і при доторкненні до поверхні води кристалізується Потім остаточно затвердіває та охолоджується у воді, причому менша окисненність гранул досягається завдяки короткочасному контакту з водою, тобто гранули не повинні знаходитися у рідині нижче температури кипіння останньої Приклад фактичного використання Розплавлений вторинний алюміній марки АВ-92 з температурою плавлення 600°С подавався до перфорованого стакану з отворами діаметром 0,5мм та 0,8мм При температурі розплаву 660°С, 700°С,725°С та наведених діаметрах витікання металу крізь отвори не спостерігалось Результати ДОСЛІДІВ, у залежності від діаметрів отворів та температури розплаву, наведені у таблиці ву(Т розпл,) 660°С спостерігалося витікання металу при Т розпл 700°С процес краплеутворення стабільний Подальше підвищення температури розплаву до 725°С призвело до струминного витікання При використанні перфорованого стакану з отворами діаметром 2 і Змм та температурі розплавуЛ" розпл) - 660°С і 700°С спостерігається стабільний процес гранулоутворення, а при підвищенні температури розплаву до 725°С відбувалося струминне витікання алюмінію При діаметрі отвору 5мм в проміжку температур розплаву 660 - 725°С спостерігалося струминне витікання розплаву з перфорованого стакану Як видно з наведених даних, найбільш оптимальними є діаметри отворів у межах 1 - 4мм при температурі розплаву(Т розпл) 660°С та 700°С Використання перфорованих стаканів з діаметрами отворів 0,5 - 0,8мм потребує перегріву розплаву, що економічно недоцільно, крім того перегрів розплаву тягне за собою підвищення окисленності гранул, що знищує їх якість Використання пропонуємого способу для одержання гранул алюмінію забезпечує одержання гранул сферичної форми, тому що сферичні частки мають мінімальну поверхню, а будь-яке відхилення від цієї форми призводить до зростання їх поверхні і, як наслідок, до підвищеного вмісту в них окислів Крім того, даний спосіб виключає утворення дрібнодисперсних часток Використання отриманих таким способом гранул дозволить ефективніше використовувати їх у процесах виплавки та розливки сталі, підвищити її якість, а також зменшити непродуктивні витрати алюмінію При використанні перфорованого стакану з отворами діаметром 1мм та температурі розплаТаблиця Дослід 1 2 3 4 5 6 7 Температура розплаву(Т розпл ), °С 660 700 725 І I I І I I III III II III III II III III II III III II II II II Діаметр отворів, мм 0,5 0,8 1 2 3 4 5 нема витікання розплаву, - спостерігається струминне витікання, Комп'ютерна верстка І Вихованець - відбувається процес гранулоутворення Підписано до друку 05 07 2003 Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна