Электрохимические процессы в технологии алюминия. Получение сплавов алюминия
.pdfи штампованные детали сложной формы. Например, лонжероны лопастей винтов вертолетов. Для повышения коррозионной стойкости содержание меди иногда снижают до 0,1%.
Также сплав активно используют для замены нержавеющей стали в корпусах мобильных телефонов.
Получение алюминиевого сплава, легированного кремнием
Получение одного из сплавов этих сплавов, а именно алюминиевого сплава, легированного кремнием, осуществляется следующим образом.
Ковш с жидким алюминием доставляют в отделение получения технического кремния. Жидкий кремний, выпускаемый из печи в ковш,
подвергают окислительному рафинированию от кальция и фосфора, и после окончания рафинирования его заливают в ковш с алюминием для получения алюминиевого сплава. Затем в ковш со сплавом загружают легирующие тугоплавкие металлы в виде легкоплавких лигатур металл-флюс, температура плавления которых ниже температуры плавления чистых металлов. После загрузки легирующих тугоплавких металлов ковш со сплавом перевозят в литейное отделение. Для снижения потерь сплава при транспортировке,
предотвращения его окисления зеркало сплава в ковше укрывают расплавленным силикатом натрия, накрывают крышкой. После транспортировки сплав заливают в миксер, добавляют необходимое для получения заданной по технологии марки сплава количество алюминия.
После выливки сплава в миксер ковш взвешивают. По разнице веса ковша до заполнения его алюминием и после выливки расплава рассчитывают потери сплава при приготовлении и транспортировке.
По анализам состава готового сплава определяют степень усвоения всех легирующих элементов. По анализам сплава, состоящего из алюминия и кремния, перед подачей легирующих элементов в ковш определяют количество примесей кальция и фосфора в сплаве и определяют качество исходного кремния и сплавов.
11
По действующей технологии при транспортировке из литейного отделения в отделение получения кремния и обратно ковш с жидким алюминием накрывают крышкой. Потери сплава от охлаждения при транспортировке составляет 0,6-0,8%. Примеры осуществления способа.
Пример 1.
Получение в миксере алюминиевого сплава, легированного кремнием,
титаном. Ковш с жидким алюминием в количестве 3,01 т доставляют в отделение получения технического кремния. Температура доставленного алюминия составила 810°С. Кремний во время выпуска из печи подвергают окислительному рафинированию от кальция и фосфора, после этого кремний с температурой 1440°С заливают в ковш с алюминием, после заливки кремния
(1,102 т) замеряют температуру сплава с содержанием кремния 26,8%, которая составила 930°С. После замера температуры в ковше растворяют титановую лигатуру Ti80F20, замеряют температуру сплава, которая составила 910°С.
Зеркало сплава в ковше укрывают расплавленным силикатом натрия,
накрывают крышкой и перевозят в литейное отделение. В литейном отделении замеряют температуру, она составила 892°С, заливают сплав в миксер,
добавляют необходимое для получения заданной по технологии марки сплава количество алюминия.
Пример 2.
Получение в миксере алюминиевого сплава, легированного кремнием,
титаном, марганцем. Ковш с жидким алюминием в количестве 2,95 т
доставляют в отделение получения технического кремния. Температура доставленного алюминия составила 840°С. Кремний во время выпуска из печи подвергают окислительному рафинированию от кальция и фосфора, после этого кремний с температурой 1455°С в количестве 1,205 т заливают в ковш с алюминием, после заливки кремния замеряют температуру сплава, которая составила 942°С. После замера температуры в ковше растворяют марганец,
затем титановую лигатуру Ti80F20, замеряют температуру сплава, которая
составила 926°С. Зеркало сплава в ковше укрывают расплавленным силикатом
12
натрия, накрывают крышкой и перевозят в литейное отделение. В литейном отделении замеряют температуру сплава (906°С) и заливают в миксер,
добавляют необходимое для получения заданной по технологии марки сплава количество алюминия.
Пример 3.
Получение в миксере алюминиевого сплава, легированного кремнием,
никелем, титаном, марганцем, медью. Ковш с жидким алюминием в количестве 3,04 т, температура 855°С, доставляют в отделение получения технического кремния. Кремний во время выпуска из печи подвергают окислительному рафинированию от кальция и фосфора, после этого кремний с температурой 1470°С заливают в ковш с алюминием, после заливки кремния
(0,450 т) замеряют температуру сплава, она составила 890°С. Далее растворяют никелевую лигатуру ЛТ 12, после титановую лигатуру Ti80F20,
замеряют температуру сплава, которая составила 865°С. После доливают в ковш жидкого кремния в количестве 0,70 т с температурой 1465°С и в сплаве с температурой 915°С растворяют марганец и медь. Зеркало сплава в ковше с температурой 904°С укрывают расплавленным силикатом натрия, накрывают крышкой и перевозят в литейное отделение. В литейном отделении замеряют температуру сплава (890°С), заливают сплав в миксер, добавляют необходимое для получения заданной по технологии марки сплава количество алюминия.
13
Список литературы:
1.Минерал Криолит: свойства, применение: [Электронный ресурс] // sib-stone.ru URL: https://sib-stone.ru/vidy/kriolit-formula.html
2.Электролитический способ получения алюминия: [Электронный ресурс] // metallurgist.pro URL: https://metallurgist.pro/elektroliticheskoe-poluchenie-alyuminiya/
3.Исхаков А.Р., Пичугин В.Ф. ,Бурякин А.В. Технология конструкционных материалов : Учебное пособие -М. :ИПК РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2014 г. - 178 с.
4.Алюминиевые сплавы – марки, свойства и применение: [Электронный ресурс] // ferrolabs.ru URL: https://ferrolabs.ru/blog/alyuminiy-i-ego-splavy/
5.Пат. 2657681 Российская Федерация, МПК C22C1/03 (2006.01), C22C 21/02 (2006.01). Способ получения алюминиевого сплава, легированного кремнием: № 2017118284: заявл. 2017.05.25: опубл. 2018.06.14 / Ёлкин Константин Сергеевич, Крючков Владимир Кузьмич, Ёлкин Дмитрий Константинович, Кошкин Сергей Валентинович, Пеганов Михаил Владиславович, Молявко Антон Алексеевич, Дресвянский Дмитрий Викторович
14