Получение алюминия: .рафинирование алюминия – C22B 21/06

Изобретение относится к способу и печи для очистки отходов алюминия от примесей. Способ включает плавление отходов в вертикальной печи совместно с борным ангидридом при температуре выше температуры их плавления на 100°С и раздельный слив в изложницы расплава очищенного алюминия и расплава, загрязненного примесями, при этом в тигель печи вначале загружают борную кислоту, массу которой рассчитывают по формуле: mн₃BO₃ , кг=128,2·х², где х - внутренний диаметр тигля печи, м, затем загружают отходы алюминия из расчета образования высоты расплава в тигле печи 1000-1100 мм и выдерживают расплав в тигле печи в течение 45-90 мин с последующим раздельным сливом верхней части расплава, загрязненного шлаком и легковесными примесями, средней части расплава, очищенного от примесей, и нижней части расплава, загрязненного тяжеловесными примесями. Печь содержит кожух, футеровку, тигель печи, выполненный с внутренним диаметром 300-1500 мм, высотой 1290 мм, выложенный из огнеупорного кирпича на огнеупорном растворе и имеющий толщину стенки 120 мм, дно которого выложено огнеупорным бетоном на высоту 90 мм, элементы нагрева печи, размещенные в пространстве между тиглем и футеровкой, крышку тигля печи, кольцо для закрытия верха кладки футеровки и пространства между футеровкой и тиглем, кладку тигля и три летки, из которых одна расположена на высоте 900-1000 мм от дна тигля печи, другая - на высоте 100 мм от дна тигля печи и третья - на уровне дна тигля печи. Обеспечивается повышение эффективности очистки отходов алюминия и снижение капитальных и эксплуатационных затрат. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

Изобретение относится к способу фильтрования расплавленных алюминия и алюминиевых сплавов и устройству для его осуществления. Согласно способу берут сетчатый пеноматериал и подают внутрь него кислород. Через сетчатый пеноматериал пропускают расплавленный алюминий или алюминиевый сплав, причем во время фильтрования поддерживают парциальное давление кислорода по меньшей мере 2,51×10 ^-35 атм. Устройство содержит сетчатый фильтр из пеноматериала, содержащего агрегатную фазу и связующую фазу, по меньшей мере одна из которых содержит кремнезем, и источник для создания парциального давления кислорода в указанном сетчатом фильтре при повышенной температуре. Обеспечивается возможность исключения реакции между материалом фильтра и расплавленным металлом. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к способу и устройству для добавления порошка в жидкий металл. Способ перемешивания порошка и расплавленного металла включает добавление порошка в жидкий металл при его перемещении. Расплавленный металл в источнике (14), находящийся под воздействием пониженного давления в тигле (12), в который перемещают расплавленный металл, вытекает из источника (14) вверх через отводную трубу (6). Из емкости (1) для порошка дозируют порошок и перемещают его с помощью газа, добавляют смесь порошка и газа в расплавленный металл в отводной трубе (6) и смешивают с ним для поступления в тигель (12). Устройство для перемешивания порошка и расплавленного металла имеет источник (14), из которого поступает расплавленный металл, и емкость (1) с порошком. Источник (14) отводной трубой (6) соединен с расположенной выше приемной емкостью (12), внутри которой поддерживается пониженное давление. Блок (4) регулирования подачи транспортирующего газа соединен со смесительной камерой (3) у выпускного отверстия емкости (1) с порошком. Смесительная камера (3) соединена с отводной трубой (6) для подачи порошка в расплавленный металл, протекающий по отводной трубе. Улучшается перемешивание жидкого металла с порошком. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 пр.

Изобретение относится к способу изготовления переплавляемого блока на основе алюминия серии 2ХХХ или серии 7ХХХ, предназначенного для выплавки алюминиевого сплава для авиационной промышленности. В способе заготавливают скрап, содержащий главным образом алюминиевые сплавы серии 2ХХХ или серии 7ХХХ, расплавляют упомянутый скрап в плавильной печи с получением ванны исходного жидкого металла, подвергают ванну исходного жидкого металла очистке дробной кристаллизацией с получением затвердевшей массы и ванны остаточной жидкости и извлекают затвердевшую массу с получением переплавляемого блока, при этом сначала загружают весь металл, а затем подвергают его дробной кристаллизации, причем скорость кристаллизации, задаваемая массой кристаллов, выраженной в процентах от веса начальной загрузки, образованных за час кристаллизации, составляет между примерно 3,8%/ч и примерно 6,2%/ч. Обеспечивается возможность очистки от железа и кремния скрапа сплавов серии 2ХХХ или серии 7ХХХ без удаления легирующих элементов, таких как цинк, медь и магний. Описаны также способ изготовления полуфабриката и применение полуфабриката на основе сплавов серии 2ХХХ или серии 7ХХХ в авиационной промышленности. 5 н. и 20 з.п. ф-лы, 3 ил., 2 табл.

Изобретение относится к способу и печи для очистки отходов алюминия от примесей. Способ включает плавление отходов в печи в инертной среде в присутствии тетраборнокислого натрия и ангидрида борной кислоты при температуре плавления или выше температуры плавления алюминия, при этом в начале процесса в печь загружают буру из расчета 10-15% от предполагаемой к загрузке в печь массы отходов алюминия, борную кислоту, массу которой рассчитывают по формуле: , где m_Н3ВО3 - масса борной кислоты, загружаемая в печь, кг; m_отх. - масса отходов алюминия, загружаемых в печь, кг; Х - содержание оксида алюминия в отходе алюминия, мас.%, затем загружают в печь отход алюминия из расчета, что расплав алюминия должен достичь высоты 800-1000 мм и выдерживают в печи в течение 45 минут при температуре 880-900°С. После выдержки расплава алюминия в печи температуру снижают до 680-700°С и при этой температуре производят слив расплава алюминия в изложницы, сперва через верхнюю летку, расположенную на высоте 100 мм от дна тигля печи, затем через нижнюю летку, расположенную на уровне дна тигля печи. Печь имеет газовые тупиковые горелки, размещенные в камерах, сообщенных с тиглем печи посредством окон в кладке тигля, и две летки. Изобретение позволяет получать из отходов алюминия высококачественный алюминий, уменьшить капитальные и эксплуатационные затраты. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к способу и печи для очистки различных отходов алюминия от примесей. Способ включает загрузку алюминия в клети в расплав смеси солей натрия и калия хлористых, натрия фтористого, натрия тетраборнокислого, ангидрида борной кислоты, имеющий температуру 700-800°С и состав, мас.%: NaCl - 64, NaF - 20, KCl - 11, Na₂B₄O ₇ - 3, B₂O₃ - 2. Печь содержит тигель, выполненный в виде обечайки из огнеупорной стали, обечайку, огнеупорную футеровку тигля, горелочные устройства, крышку печи, трубы для технологического слива очищенного расплава алюминия и для слива расплава алюминия и солей на время ремонта печи или на случай аварийной ситуации, нижний конец трубы для технологического слива очищенного расплава алюминия, вмонтированной в тигель печи, погружен в тигель печи на расстояние от дна печи 50-80 мм, а уровень слива расплава очищенного алюминия расположен на высоте 860-900 мм от дна печи. Обеспечивается повышение эффективности очистки алюминия, содержащего примеси в виде оксидов металлов или интерметаллических соединений, до содержания металлического алюминия в очищенном алюминии 99,9% и исключение настылеобразования. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

Способ рафинирования алюминиевых сплавов включает обработку расплава при температуре 750-760°С брикетированным флюсом, содержащим органические или неорганические связующие, хлориды, фториды и огнеупорные наполнители в виде дисперсных частиц тугоплавких оксидов алюминия и кремния. При использовании органических связующих флюс имеет следующий химический состав, вес.%: KCl 2,0-10,0; NaCl 2,0-10,0; органические связующие 2,0-3,0; SiO₂ или Al₂O₃·2SiO ₂ - остальное. В качестве неорганического связующего используется 20-30% водный раствор солевой составляющей флюса. Обеспечиваются повышенная рафинирующая способность и производительность процесса. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к металлургии, а именно к устройствам для рафинирования расплавленных металлов и сплавов, преимущественно алюминиевых, методом фильтрации. Устройство содержит установленную в корпусе рабочую камеру, образованную стенками и дном, выполненными из огнеупорного материала, с входными и выходными отверстиями. Дно рабочей камеры выполнено ступенчатым в сторону выходного отверстия. Внутри рабочей камеры установлены не доходящая до дна вертикальная перегородка из огнеупорного материала и фильтрующий элемент, закрепленный внутри рабочей камеры между ее стенками и вертикальной перегородкой. В верхней части рабочей камеры установлена откидная крышка с нагревательными элементами и электромеханическим приводом. Фильтрующий элемент выполнен в виде последовательно установленных пористых фильтрующих перегородок с размером пор на первой относительно второй, равным 2/1-2/1,5. Фильтрующая перегородка, установленная у входного отверстия, расположена с подъемом 3-5 градусов по ходу движения металла в сторону выходного отверстия, а фильтрующая перегородка, установленная у выходного отверстия, - горизонтально. В крышке выполнено не менее одного отверстия, над которым установлены промышленные фены, а корпус закреплен на основании с возможностью наклона. Обеспечивается повышение степени очистки металла, снижение трудозатрат на обслуживание и расширение технологических возможностей устройства. 3 ил.

Изобретение относится к металлическим нагревательным элементам в электрических отражательных печах для приготовления алюминия и алюминиевых сплавов. Нагреватель защищенного типа, устанавливаемый на своде электрических печей, содержит нагревательные элементы, соединенные с токоподводами для подачи напряжения от регулируемого источника электроэнергии. Нагревательные элементы размещены в защитном устройстве и выполнены в виде непрерывной ленты из прецизионного сплава с высоким электрическим сопротивлением, достаточным для преобразования электрической энергии в тепловую, размещенной радиально по окружности в пазах изоляторов, установленных соосно на полом стержне по продольной оси защитного устройства. Защитное устройство выполнено в виде трубы из жаростойкого материала. По длине полого стержня расположены распорные втулки для фиксации изоляторов, выполненные из огнеупорного электроизоляционного материала. В торце защитного устройства размещен слой огнеупорного электроизоляционного материала. На другом торце защитного устройства закреплена крышка, в которой выполнены отверстия для токоподводов и полого стержня. По длине трубы размещены опоры для закрепления нагревателя на своде электрической печи, а внутри полого стержня установлена термопара. Использование нагревателя обеспечивает увеличение глубины прогрева металла и уменьшение времени набора технологической температуры, за счет чего увеличивается производительность печей. 1 ил.

Изобретение относится к металлургии цветных металлов и может быть использовано для рафинирования расплавов из алюминиевых сплавов, преимущественно высоколегированных. Способ вакуумной обработки алюминиевых сплавов включает заливку нагретого расплава в печь, создание в печи вакуума, выдержку расплава в вакууме в течение 45÷90 минут в интервале температур выше точки ликвидуса на 15÷30°С при остаточном давлении 1,33×10 ²÷18,62×10² Па. Техническим результатом является сокращение продолжительности нахождения расплавленного металла в раздаточной печи, сохранение эффекта модифицирующих добавок, получение однородной мелкозернистой структуры и снижение содержания водорода в отливаемых слитках, а также уменьшение количества дефектов в изготовленных деформированных полуфабрикатах. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к способу рафинирования алюминия и его сплавов в транспортном ковше перед заливкой металла в разливочные миксеры. Способ включает подачу флюса и перемешивание расплава. Перемешивание проводят путем воздействия на расплав бегущим электромагнитным полем непрерывно или повторно-кратковременно, создаваемым источниками электромагнитного поля с переменой направления движения электромагнитного поля. Флюс подают в расплав под зеркало металла. Воздействие на расплав осуществляют бегущим электромагнитным полем, создаваемым источником электромагнитного поля, установленным вплотную к наружной стенке транспортного ковша, таким образом, что центральная ось источника электромагнитного поля совпадает с геометрическим центром расплава в транспортном ковше. Обеспечивается возможность рафинирования в автоматическом режиме с минимальными затратами времени, электроэнергии и расходуемых материалов. 1 табл., 1 ил.

Способ рафинирования алюминиевых сплавов включает обработку расплава флюсом, содержащим хлориды, фториды и огнеупорные наполнители в виде дисперсных частиц тугоплавких оксидов алюминия и кремния, при этом флюс замешивают в сплав, находящийся в твердожидком состоянии, а затем нагревают его до температуры 720-730°С. В качестве основного рафинирующего реагента во флюсе используется диоксид кремния SiO₂ или метакаолинит Al ₂О₃·2SiO₂ при следующем соотношении компонентов, вес.%: KCl 1,9-9,4, NaCl 1,2-6,0, Na₃AlF₆ 0,9-4,6, SiO₂ или Al₂ O₃·2SiO₂ - остальное. Обеспечивается повышенная рафинирующая способность, низкая себестоимость и экологическая безопасность. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение касается устройства для вдувания обрабатывающего газа в жидкий металл, содержащийся в ковше, ковша для обработки металла и их применения. Устройство для вдувания обрабатывающего газа в жидкий металл, содержащийся в ковше, предназначенное для закрепления в одной из стенок ковша, включает по меньшей мере одно инжекторное сопло с концевым отверстием, подвижное средство, управляемое снаружи устройства вдувания и обеспечивающее очистку концевого отверстия сопла, причем подвижное средство содержит шток, установленный с возможностью скольжения внутри сопла, при этом шток выполнен с возможностью перемещения из положения покоя, в котором он не доходит до концевого отверстия и обеспечивает проход для обрабатывающего газа, в рабочее положение. Устройство обеспечивает очистку отверстия каждого сопла в процессе работы установки. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к металлургической промышленности и может быть использовано для очистки различных отходов алюминия от оксидов примесных металлов с получением алюминия, используемого для антикоррозионного покрытия стальных полос, раскисления стали в мартеновских печах, изготовления различных изделий из алюминия, получения различных сплавов на основе алюминия. Способ включает загрузку алюминия в клети в расплав смеси солей натрия хлористого, натрия фтористого, калия хлористого, содержащего 5-7 мас.% натрия тетраборнокислого, при температуре 750-850°С. Расплав смеси солей имеет следующий состав, мас.%: NaCl - 63, NaF - 25, KCl - 12. Способ можно осуществлять в непрерывном режиме. Техническим результатом является увеличение производительности печи, содержание алюминия в очищенном алюминии не ниже 99,35 мас.%, исключение образования настыля на стенках тигля печи и снижение затрат энергоносителей. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к обработке жидкого металла, в частности к устройству (1) обработки потока жидкого металла, содержащему ковш (2), средства (11, 12, 13, 14) соединения с по меньшей мере одним подающим жидкий металл желобом (15) и с по меньшей мере одним отводящим жидкий металл желобом (16), средства (22, 22а, 22b) вдувания обрабатывающего газа в жидкий металл, установленные в по меньшей мере одной боковой стенке (32, 33) ковша (2) и размещенные в расположенной выше по потоку части (23) рабочей камеры (20) ковша (2), и по меньшей мере одно фильтрующее средство (40) в расположенной ниже по потоку части (24) рабочей камеры. Каждое из средств впуска и выпуска жидкого металла содержит по меньшей мере одно отверстие (9, 10), расположенное таким образом, чтобы оно полностью находилось под уровнем (26) жидкого металла во время обработки, препятствуя таким образом проникновению окружающего воздуха в рабочую камеру во время процесса обработки. Техническим результатом является то, что устройство является компактным и позволяет обрабатывать газом и осуществлять фильтрацию потока жидкого металла, циркулирующего по желобам. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретения относятся к регулированию доли алюминиевых кристаллов в смеси из расплавленного алюминиевого сплава и алюминиевых кристаллов. Способ включает регулирование температуры смеси, которое осуществляют с помощью определения электролитического сопротивления смеси путем его измерения в четырех контрольных точках. С помощью измеренного электрического сопротивления долю кристаллов в смеси можно поддерживать постоянной в узких пределах. Кроме того, изобретение касается устройства для реализации этого способа. Техническим результатом является повышение надежности и упрощение процесса для обеспечения его промышленного применения. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности к способу очистки алюминиевого сплава, содержащего легирующий элемент. Согласно способу алюминиевый сплав подвергают процессу фракционированной кристаллизации, в котором алюминиевый сплав разделяют, по меньшей мере, на поток продукта, содержание легирующего элемента в котором меньше содержания легирующего элемента в алюминиевом сплаве, и поток пониженной категории, содержание легирующего элемента в котором выше содержания легирующего элемента в алюминиевом сплаве, и при этом поток пониженной категории подвергают процессу отделения интерметаллидов. В поток пониженной категории вводят добавку для формирования содержащей интерметаллиды смеси, и из этой смеси выделяются поток отходов и рециркуляционный поток, при этом поток отходов имеет большее содержание легирующего элемента, чем рециркуляционный поток, а рециркуляционный поток, по меньшей мере частично, подают в процесс фракционированной кристаллизации. Техническим результатом изобретения является повышение экономичности процесса очистки. 7 з.п. ф-лы, 2 ил., 3 табл.

Изобретение относится к области цветной металлургии и предназначено для рафинирования алюминия и его сплавов от наиболее вредных примесей, в частности неметаллических включений, водорода, растворенных примесей щелочных и щелочноземельных металлов. Техническим результатом является повышение производительности процесса за счет повышения надежности в работе, снижения простоя оборудования и уменьшения затрат, а также снижения расхода флюса. Способ включает обработку расплава металла флюсом, содержащим галогениды алюминия и щелочных металлов, при перемешивании механической мешалкой, разделение расплава металла и шлака, при этом расстояние от нижней границы расплава до центра рабочей части мешалки равно 0,5-0,6 высоты расплава. Для увеличения стойкости ротора число его оборотов снижено до 200-300 об/мин. Флюс перед вводом в расплав алюминия просушен, и расход флюса составляет 0,5-0,6 кг на тонну расплава. 1 табл.

Изобретение относится к рафинированию металлов. Способ обработки алюминия или его сплавов включает продувку газовзвесью через погруженную в расплав фурму при одновременном введении в область подачи газовзвеси высокоскоростной струи нейтрального газа непосредственно в расплаве металла. Введение высокоскоростного газа осуществляется автономно через фурму подачи газовзвеси. В качестве компонента газовзвеси может использоваться флюс или модифицирующие составы, находящиеся в порошковом состоянии. Давление газа при обработке поддерживают не менее 8 атм, а подачу осуществляют через одно или несколько сопел фурмы с отверстием диаметром не более 1,5 мм. Технический результат выражается в том, что повышается усвояемость в расплавленном алюминии вводимых флюсовых материалов, за счет чего в 1,6-1,7 раза снижается шлакообразование, в 1,2-2,5 раза уменьшается содержание оксида алюминия в шлаке. 6 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к получению алюминия и его сплавов. Предложена установка для рафинирования алюминия и его сплавов, содержащая установленную в корпус рабочую камеру, образованную стенками и дном, которые выполнены из огнеупорного материала, установленную внутри рабочей камеры и не доходящую до дна вертикальную перегородку из огнеупорного материала, и фильтрующий элемент, установленный горизонтально внутри рабочей камеры между ее стенками и вертикальной перегородкой, при этом она дополнительно снабжена съемной крышкой и съемной рамкой из огнеупорного материала, опирающейся на выступы, выполненные в футеровке стенок и в вертикальной перегородке, при этом фильтрующий элемент выполнен съемным и установлен в съемной рамке, а дно рабочей камеры выполнено наклонным с углом наклона 3-5° в сторону сливной летки. Технический результат - повышение степени очистки металла, снижение трудозатрат на обслуживание и расширение технологических возможностей установки. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности к устройству для рафинирования алюминия. Устройство для рафинирования алюминия содержит футерованную емкость, футерованную металлургическую крышку, газопылераспределительный механизм, механизм газоудаления, устройство для создания вращательного движения расплава. В качестве устройства для создания вращательного движения расплава используется один или несколько многофазных индукторов бегущего электромагнитного поля, охватывающих футерованную емкость частично или полностью. При использовании отпадает необходимость прямого контакта вращателя с расплавом, увеличивается срок службы устройства для создания вращательного движения. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области металлургии, особенно к разливке и получению отливок из алюминиевых сплавов. Устройство по одному из преимущественных вариантов содержит емкость, по меньшей мере, одно размещенное в емкости устройство распределения в расплаве потока газа. Устройство состоит из заключенного в цилиндрическую втулку вала, верхний конец которого соединен с приводом, а нижний - с ротором, погруженного статора и канала для подвода к ротору газа. Канал образован внутренней поверхностью втулки и канавками. На поверхности вала выполнены канавки, общая длина которых больше длины вала для обеспечения разогрева потока газа до температуры, как правило, на 25-75С ниже температуры расплава. Боковые стенки емкости выполнены расходящимися вверх наружу под углом 95-120 к днищу емкости для увеличения объема пузырьков, что приводит к уменьшению статического давления на них металла. Устройство снабжено плавающим статором. Технический результат - повышение эффективности рафинирования за счет устранения внесения загрязнений из дросса или шлака в объем расплава металла. 4 с. и 19 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к металлургии, а именно к фильтрованию расплавов металлов и введению добавок рафинирующих материалов. Предложено устройство, содержащее первый фильтр из пористой фильтрующей среды, размещенное по направлению течения расплава после первого фильтра средство подачи рафинирующего материала и установленный за ним второй фильтр. Нерастворенные примеси, вносимые в расплав рафинирующим материалом, удаляются с помощью второго фильтра. Также описан способ фильтрования расплавов металла и введения добавки рафинирующего материала, осуществляемого с помощью предложенного устройства. Использование описанного устройства и способа позволит повысить степень очистки расплавов металлов с помощью простых фильтровальных систем. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области цветной металлургии и предназначено для рафинирования алюминия и его сплавов от растворенных примесей щелочных и щелочноземельных металлов. Предложен способ, включающий подачу флюса в расплав и перемешивание расплава, при этом перемешивание осуществляют путем воздействия на расплав несколькими бегущими электромагнитными полями, создаваемыми источниками электромагнитного поля, расположенными под разными углами друг к другу в трехмерном пространстве, с переменной интенсивностью, а флюс подают в воронку, образованную под воздействием электромагнитных полей на расплав. При этом воздействие на расплав осуществляют бегущим электромагнитным полем, имеющим попеременно прямое и обратное направление, или непрерывно, или повторно-кратковременно. Технический результат - повышение производительности процесса и степени очистки алюминия от щелочных и щелочноземельных металлов. 5 з.п. ф-лы, 4 ил.