Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ШЛАКОВ ПРОИЗВОДСТВА АЛЮМИНИЯ И ЕГО СПЛАВОВ
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ШЛАКОВ ПРОИЗВОДСТВА АЛЮМИНИЯ И ЕГО СПЛАВОВ

СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ШЛАКОВ ПРОИЗВОДСТВА АЛЮМИНИЯ И ЕГО СПЛАВОВ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: переработка шлака производства алюминия и его сплавов. Сущность изобретения: в расплавленный алюминий при 800-850oС вводят шлак производства алюминия и его сплавов. Затем вводят присадку в виде шлака производства синтетического силумина в количестве 30-40 % от массы расплава. Положительный эффект: скорость процесса переработки шлака увеличивается в 5-5,5 раза, на 20-30% уменьшаются затраты на переработку. 1 табл.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

   С помощью Яндекс:  

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2061070
Класс(ы) патента: C22B7/00
Номер заявки: 93007898/02
Дата подачи заявки: 10.02.1993
Дата публикации: 27.05.1996
Заявитель(и): Федотов Владимир Михайлович
Автор(ы): Федотов Владимир Михайлович
Патентообладатель(и): Федотов Владимир Михайлович
Описание изобретения: Изобретение относится к металлургии цветных металлов и может быть использовано при получении вторичных алюминиевых сплавов.
Известные способы переработки алюминиевых шлаков и отходов предусматривают их термическую обработку в среде расплавленных солей. Так силуминовые шлаки предлагается обрабатывать в слое расплавленного криолита с криолитовым отношением 1,5-2,5 при 900-950оС (авт.свид. СССР N 885310, кл. С 22 В 7/00, 1981).
Наиболее близким к заявляемому является способ переработки металлизированных шлаков, содержащих карбиды и оксиды кремния и алюминия. Способ включает плавление шлака в присутствии кварцита в ванне расплавленного алюминия [1]
Недостатком способа является низкая скорость процесса.
Целью изобретения является интенсификация процесса.
Цель достигается тем, что в известном способе переработки шлака производства алюминия и его сплавов, включающем загрузку шлака в расплав алюминия, нагрев и введение присадки, содержащей диоксид кремния, в качестве присадки используют шлак производства синтетического силумина, взятого в количестве 30-40% от массы расплава.
Сущность способа состоит в следующем.
В известном способе при введении в состав шихты диоксида кремния протекает реакция:
3SiO2+4Al _→ 3Si + 2Al2O3 (1) с тепловым эффектом, равным 162 ккал/моль, что приводит к перегреву расплава и улучшению условий разделения оксидов и металла.
В предлагаемом способе интенсификация процесса переплава шлака достигается за счет интенсификации реакции (1) за счет увеличения поверхности контакта диоксида кремния и алюминия, а также введения в расплав водорода и оксидов алюминия, которые облегчают процесс коагуляции оксидных частиц в объеме расплава.
Оптимальное количество шлака производства синтетического силумина, вводимого в расплав, составляет 30-40% от массы расплава. Введение присадки в количестве менее 30% не обеспечивает достигнутой скорости процесса, а увеличение количества присадки более 40% не приводит к дальнейшему увеличению скорости процесса.
Известно применение кремнезема и наводороживания расплава для интенсификации процесса переработки шлака. Однако в предлагаемом способе используют иной материал-присадку, содержащую диоксид кремния и водород, в виде шлака производства синтетического силумина.
Способ осуществляют следующим образом.
В разогретый до 800-850оС алюминий вводят шлак производства алюминия и его сплавов в количестве 20-40% от массы алюминия. После растворения шлака в алюминиевой ванне в расплав вводят шлак производства cинтетического силумина в количестве 30-40% от массы расплава и выдерживают 10-20 мин. Затем расплав перемешивают, снимают вторичный шлак и сливают металл.
Способ опробован в лабораторных условиях.
П р и м е р 1. Перерабатывали шлак силуминового производства, имеющего состав, мас. алюминий 50, кремний 10, оксид алюминия 30, по предлагаемому способу в электрической печи сопротивления в алундовом тигле по следующей методике. Навеску алюминия (1000 г) нагрели до 830оС и ввели 400 г шлака силуминового производства. После достижения заданной (830оС) ввели 420 г (30% от массы расплава) шлака производства синтетического силумина, имеющего состав, мас. алюминий 40, диоксид кремния 45, оксид алюминия 5, выдержали расплав в течение 15 мин. Затем расплав перемешали, сняли шлак и слили металл. Скорость процесса V определяли по уравнению: V M/τ, где М масса перерабатываемого силуминового шлака; τ время.
Результаты опыта приведены в таблице (опыт N 1).
П р и м е р 2. Перерабатывали шлак в условиях примера 1, при этом ввели присадку в количестве 40% от массы расплава (опыт N 2).
П р и м е р 3. Перерабатывали шлак в условиях примера 1 при 850оС, а количество вводимой присадки составляло 45% (выше заявляемого предела, опыт N 3) и 25% (ниже заявляемого предела, опыт N 4).
П р и м е р 4. Перерабатывали шлак производства силуминов по прототипу при 880оС, шлак вводили в количестве 40% от массы расплава. Кварцит вводили в количестве 8% от массы расплава (опыт N 5).
Как видно из представленных данных, использование предлагаемого способа позволяет увеличить скорость переплава шлака в 5-5,5 раза (опыт 1 и 2), при этом отклонение от заявляемых пределов приводит или к снижению достигнутого уровня (опыт 4) или не приводит к дальнейшему ускорению процесса (опыт 3).
Применение предлагаемого способа в промышленности позволит снизить затраты на переработку шлаков производства алюминия и его сплавов на 20-30%
Формула изобретения: Способ переработки шлака производства алюминия и его сплавов, включающий загрузку шлака в расплав алюминия, нагрев и введение присадки, содержащей диоксид кремния, отличающийся тем, что в качестве присадки используют шлак производства синтетического силумина в количестве 30 40% от массы расплава.