Спосіб рафінування брухту латуней від домішки кремнію
Номер патенту: 6970
Опубліковано: 16.05.2005
Автори: Шпаковскій Вадім, Клюєв Сергій Петрович, Клюєв Андрій Петрович
Формула / Реферат
1. Спосіб рафінування брухту латуней від домішки кремнію, що включає завантаження шихти до відбивної печі на чисте дзеркало металу, розплавлення шихти, введення до розплаву свіжоприготованого флюсу для рафінування, витримування розплаву, його перемішування, зливання з поверхні розплаву шлаку, відбір проби розплаву на хімічний аналіз, при цьому за необхідності, залежно від глибини очистки розплаву від домішки, процес рафінування повторюють, а після закінчення процесу рафінування здійснюють розливання очищеного від домішок розплаву, який відрізняється тим, що використовують флюси наступного складу: шлаки з подвійних латуней без кремнію - 30...50 % ваг., а також соду кальциновану (Nа2СО3) - 20...40 % ваг. та як решту - кислоту борну (Н3ВО3), або мідну окалину (Сu2О) - 32...48,5 % ваг., соду кальциновану (Na2CО3) - 32...40 % ваг., кислоту борну (Н3ВО3) - решта.
2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що час витримування розплаву становить 30-60 хвилин.
3. Спосіб за п. 1 або п. 2, який відрізняється тим, що флюс вводять до розплаву з розрахунку 100 кг на 1 т латуней.
Текст
Корисна модель відноситься до області кольорової металургії, зокрема до способів рафінування сплавів на основі міді, а саме латуней від домішки кремнію. Фахівцям відомо, що при виробництві латуней із вторинної сировини, виникає потреба зниження вмісту кремнію в розплаві, зумовлена тим що в латунях марок Л63, ЛС59-1, CuZn39Pb3, CuZn40Pb2, кремній є домішкою, нестабільний процентний вміст якої не дозволяє одержати сталі задані механічні властивості за умов використання традиційних режимів відпалу. Особливо актуальною ця проблема є для переробки брухту гільзи, виготовленої з кременистої латуні ЛК75-0,5 (вміст кремнію 0,5% ваг.). Таким чином, прийнятний вміст кремнію у одержуваних латунях, з огляду на їх подальше використання, не повинен перевищувати 0,01% ваг. З рівня техніки відомий спосіб зниження шкідливих домішок у брухті кольорових металів шляхом вогневого рафінування [Ю.П. Купряков Производство тяжёлых цветных металлов из лома и отходов. - Харків; «Основа», 1992 г.], що полягає у окислені та подальшому відшлаковуванні зазначених шкідливих домішок з розплаву. Так, наприклад, процес видалення домішки (D), з міді може бути проілюстрований наступною рівноважною реакцією: [D]+[Cu 2О]=2[Cu]+[D'О] При цьому максимально ефективне видалення домішки з розплаву відбувається за рахунок зсуву рівноваги в бік утворення продуктів реакції, що досягається одночасним збільшенням в розплаві вмісту оксиду міді та зниженням концентрації оксиду домішки, шляхом відшлакування останнього за допомогою введення спеціального флюсу для рафін ування, наприклад, SіO2. Вказаний спосіб здійснюють наступним чином. До нахильної відбивної печі на чисте дзеркало металу завантажують шихту, після розплавлення шихти до неї вводять дуттєві фурми через які подають повітря для утворення оксиду основного компонента розплаву, наприклад, міді у випадку латуней. При цьому відбувається процес окислення домішки шляхом її взаємодії з оксидом основного компонента. Після чого, для зв'язування утвореного оксиду домішки, на поверхню розплаву, вводять свіжеприготований флюс для рафін ування. Здійснюють витримку розплаву, перемішують його і зливають з поверхні шлак, що містить оксид домішки. Надалі відбирають пробу розплаву на хімічний аналіз. За необхідності, залежно від глибини очистки розплаву від домішки, процес рафінування повторюють. Після закінчення процесу рафінування здійснюють розлив очищеного від домішок розплаву, наприклад, до виливниць для подальшого одержання зливків. До основних недоліків зазначеного способу відносять високу енергоємність пов'язану з подачею повітря і порівняно низьку ефективність видалення домішки через значний вигар (винос) процесоутворюючи х компонентів під час продувки розплаву повітрям. Особливо при рафінуванні мідно-цинкових розплавів. Задачею запропонованої корисної моделі є створення способу рафінування брухту ла туней від домішки кремнію з підвищеною ефективністю та продуктивністю. Поставлена задача вирішується шляхом створення способу рафінування брухту латуней від домішки кремнію, який реалізують наступним чином. До відбивної печі, на чисте дзеркало металу завантажують шихту, після розплавлення шихти до неї вводять свіжеприготований флюс для рафінування. Здійснюють витримку розплаву, перемішують його і зливають з поверхні шлак. Надалі відбирають пробу розплаву на хімічний аналіз. За необхідності, залежно від глибини очистки розплаву від домішки, процес рафінування повторюють. Після закінчення процесу рафінування здійснюють розлив очищеного від домішок розплаву, наприклад, до виливниць для подальшого одержання зливків. При цьому відповідно до запропонованої корисної моделі використовують флюс наступного складу: шлаки з подвійних латуней без кремнію - 30-50% ваг., сода кальцинована (Nа2СО3) - 20-40% ваг., кислота борна (Н3ВО3)решта. При цьому відповідно до запропонованої корисної моделі використовують флюс, що замість шлаків з подвійних латуней без кремнію містить мідну окалину (Cu2O) - 32-48,5% ваг., а також соду кальциновану (Na2CO3) - 32-40% ваг. та як решту - кислоту борну (Н3ВО 3). При цьому відповідно до корисної моделі час витримки розплаву становить 30-60 хвилин. При цьому відповідно до корисної моделі флюс уводять до розплаву із розрахунку 100кг. на 1т. латуней. Перераховані ознаки складають суть корисної моделі і забезпечують досягнення технічного результату прискорення формування шлаку з підвищеним вмістом кремнію за порівняно низьких енергетичних витрат. Причинно-наслідковий зв'язок суттєви х ознак корисної моделі та технічного результату полягає в тому, що: - запропонований якісний склад компонентів флюсу забезпечує прискорене відшлаковуванні оксиду кремнію виконуючи одночасно окислюючи та шлакоутворюючі функції. Так у процесі плавки кальцинована сода розпадається на окис натрію Na2O та вуглекислий газ, що звіюється. Окис натрію взаємодіє з оксидом кремнію і утворює силіциди та силікати переводячи їх у шлак. Борна кислота при розплавлюванні розпадається на борний ангідрид (В3О3) що у реакції з окисом кремнію утворює борати та борні скла. При цьому окис натрію і борний ангідрид значно знижують температуру плавлення шлаку, переводячи його у рідкий стан, чим забезпечують введення окису міді чи цинку в розплав латуней. Окис міді відновлює основні компоненти латуней, при цьому утворюється значний вміст окису цинку у розплаві, що надалі відновлюється кремнієм переводячи останній у окисел SiО2. При введенні окису цинку процес окислювання кремнію проходить напряму; - запропонований кількісний склад флюсу та його пропорційна кількість по відношенню до кількості розплаву і час витримки дозволяють здійснювати процес рафінування з високою ефективністю за умов порівняно низьких витрат. При цьому експериментальним шляхом встановлено, що ефективним вмістом окису міді (Сu2О) у флюсі є діапазон 32-48,5% ваг. При кількості Сu2О у флюсі менше ніж 32% ваг. процес рафінування різко уповільнюється, а при кількості вище 48,5% ваг. цей компонент перестає істотно впливати на процес рафінування. Аналогічним чином пояснюється діапазон вмісту у флюсі шлаків з подвійних латуней. Для кальцинованої соди діапазон вмісту у флюсі становить 20-40% ваг. для першого варіанту флюсу 32-40% ваг. для др угого варіанту флюсу. При кількості цього компоненту нижче 20% ваг. у першому варіанті запропонованого флюсу та нижче 32% ваг. у другому варіанті, відбувається загусання шлаків, що призводить до гальмування процесу рафінування, а при вмісті кальцинованої соди вище 40% ваг., цей компонент перестає істотно впливати на процес рафінування. Широкий діапазон вмісту борної кислоти у флюсі від 19,5-28% ваг. пояснюється її незначним впливом на процес рафінування з огляду на те, що вказана складова використовується як допоміжна, головним чином для збільшення тягучості флюсу шля хом зниження температури його плавлення. Запропонований спосіб здійснюють таким чином. До відбивної печі на чисте дзеркало металу завантажують ши хту, після розплавлення шихти до неї вводять свіжеприготований флюс для рафінування із розрахунку 100кг. на 1т. латуней. Здійснюють витримку розплаву протягом 30-60 хвилин, перемішують його і зливають з поверхні шлак. Надалі відбирають пробу розплаву на хімічний аналіз. За необхідності, залежно від глибини очистки розплаву від домішки, процес рафінування повторюють. Після закінчення процесу рафінування здійснюють розлив очищеного від домішок розплаву, наприклад, до виливниць для подальшого одержання зливків. У процесі рафінування використовують флюс наступного складу: шлаки з подвійних латуней без кремнію - 3050% ваг., у цьому вміст соди кальцинованої (Na2CO3) становитиме 32-40% ваг., а решту флюсу, як і у першому випадку, складатиме кислота борна (Н3ВО3). Усі компоненти флюсу використовують в вигляді порошку, зберігають окремо в герметичному упакуванні і змішують безпосередньо перед застосуванням. Лабораторним шляхом контролюють вологість кожного з компонентів флюсу, що не повинна перевищувати 1%. Ефективність запропонованого способу ілюструє таблиці з характеристиками проведених експериментальних плавок латуні марки ЯК 75-0,5 (вміст кремнію 0,5% ваг.) із використанням запропонованих складів флюсу. Таблиця № 2. Найменування компонентів Шлаки з подвійних латуней без кремнію Сода кальцинована (Na2CО3) Кислота борна (Н3ВО3) Залишковий вміст кремнію, % ваг. Склад 1 25 45 30 0,03 Склад 2 30 40 30 0,01 Вміст компонентів у ваг. % Склад Склад Склад Склад Склад 3 4 5 6 7 35 40 45 50 55 35 30 25 20 15 30 30 30 30 30 0,01 0,01 0,01 0,01 0,15 Таким чином, застосовуючи запропонований спосіб, досягають значень кінцевого вмісту домішки кремнію у латунях менше ніж 0,01% ваг., що відповідає вимогам прийнятих нормативів з вмісту кремнію в латунях .
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюMethod for scrap brasses refining from silicon additive
Автори англійськоюKliuiev Andrii Petrovych, Kliuiev Serhii Petrovych, Shpakovskiy Vadim, Shpakovskii Vadim
Назва патенту російськоюСпособ рафинирования лома латуней от примеси кремния
Автори російськоюКлюев Андрей Петрович, Клюев Сергей Петрович, Шпаковский Вадим
МПК / Мітки
МПК: C22B 9/10
Мітки: спосіб, латуней, рафінування, брухту, кремнію, домішки
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/2-6970-sposib-rafinuvannya-brukhtu-latunejj-vid-domishki-kremniyu.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб рафінування брухту латуней від домішки кремнію</a>
Попередній патент: Пристрій для визначення сигналів біологічно активних точок
Наступний патент: Флюс для рафінування брухту латуней від домішки кремнію
Випадковий патент: Спосіб оцінки тяжкості стану хворих на хірургічний сепсис