Флюс для рафинирования цинковых сплавов

Флюс для рафинирования цинковых сплавов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ФЛЮС ДЛЯ РАФИНИРОВАНИЯ ЦИНКОВЫХ СПЛАВОВ, содержащий хлористый аммоний, отличающийся тем, что, с целью повышения рафинирующих свойств флюса и снижения потерь металла со шлаком, он дополнительно содержит хлористый кальций при следующем соотношении компонентов ,мае. %: Хлористый аммоний 45-55 Хлористый кальций 45-55 г

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

PECfMiËÈÍ

09) (13) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTDPCNOMV СВЩДЧВЪатВМ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3652594/22-02 (22) 02.08.83 (46) 07.11.84. Бюл. У 41 (72) В.И. Курова и В.А..Косинцев (71) Челябинский конструкторскотехнологический институт автоматизации и механизации в автомобилестроении (53) 669.55.411 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 735651, кл. С 22 В 9/10, 1979.

2. Патент Польши Р 99383, кл. С 22 В 19/32, опублик. 1978.

gag C 22 B 9/10, С 22 С 1/06 (54) (57) ФЛЮС ДЛЯ РАФИНИРОВАНИЯ ЦИНКОВЫХ СПЛАВОВ, содержащий хлористый аммоний, отличающийся тем, что, с целью повышения рафинирующих свойств флюса и снижения потерь металла со шлаком, он дойолнительно содержит хлористый кальций при следующем соотношении компонентов,мас.X:

Хлористый аммоний 45-55

Хлористый кальций 45-55

15

25

35

50

1 1

Изобретение относится к металлургии цветных металлов и сплавов, а, именно к плавке цинковых сплавов.

Известен флюс, содержащий карналлит и хлористый натрий 11) .

Недостаток этого флюса состоит в низкой адсорбционной способности и отделению металла от окислов йшлаков. Потери металла со шлаком составляют 60-70Х.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является флюс,содержащий хлористый аммоний 80-95Х и едкий натрий 5-20% Я . Недостатками известного флюса являются низкая адсорбционная способность в отделении металла от окислов и шлаков и, как следствие ° потери металла со шлаком (50-55%).

Кроме того, при рафинировании происходит выделение большого количества токсичного дыма, что загряз-. няет атмосферу цеха и ухудшает условия труда работающих.

Цель изобретения — повышение рафинирующих свойств флюса и снижение потерь металла со шлаком.

Поставленная цель достигается тем, что флюс для рафинирования цинковых сплавов, содержащий хлористый аммоний дополнительно содержит хлористый кальций при следующем соотношении компонентов, мас.Х;

Хлористый аммоний 45-55

Хпористый кальций 45-55

Хлористый аммоний понижает температуру плавления флюса, возгоня- . ясь в расплаве, адсорбирует газы, растворенные в расплаве, дегазирует расплав. Пузырьки газа, пронизывая всю толщу расплава, увлекают эа собой неметаллические включения и окислы, перенося их в шпак.

Хлористый кальций при высокой температуре вступает во взаимодействие с окислами, находящимися в расппаве в свободном или связанном состояниях, уменьшает поверхностное натяжение и отделяет металл от пленок окислов, причем пленки и частицы окислов, шпинелей адсорбируются флюсом и всплывают на поверхность расплава, образуя дросс. Между окислами и флюсом протекают реакции:

122721 2

Процентное соотношение составляющих флюс солей берется с учетом получения оптимальных показателей по количеству шпака, содержанию ме- . талла в шлаке, остаточному содержанию окислов в металле, временному сопротивлению на разрыв, относительному удлинению и дымообразованию.

В лабораторных условиях готовят пять смесей, составы которых приведены в табл.1.

Исходные компоненты берут в порошкообразном состоянии, взвешивают каждый иэ компонентов в отдельности, а затем тщательно перемешивают. Количество флюса составляет 0,20Х от массы обрабатываемого сплава.

На поверхность расплавленного сплава засыпают флюс, тщательно замешивают его в расплав и дают технологическую выдержку в течение 5-7 мин, затем с поверхности расплава снимают шпак (сыпучий, сухой, легко отделяющийся от расплава) и заливают образцы на механические испытания. Металл сливают в изложницы и проводят исследования шлака на содержание металла в нем.

Результаты исследований приведены в табл.2.

Данные табл.2 показывают, что рафинирование цинковых сплавов флюсом предлагаемого состава позволяет достигнуть повьппения рафинирующих свойств флюса, снижения количества шлака. от 2,4 до 1,5%,и уменьшения содержания металла в нем от 45 до 15Х, Одновременно повыпаются механические свойства сплава в среднем на 10-12% по сравненик, с механическими свойствами сплава, обработанного флюсом состава базового объекта.

Для подтверждения оптимальности содержания включенных в состав флюса компонентов проведены плавки сплавов с рафинирующей обработкой.

Плавку проводят в индукционной печи ОКБ-869. Для рафинирования используют флюс состава,%: НН СТ

30-70, CaCI 30-70.

Составы флюсов приведены в табл.3.

Результаты рафинирующей обработки расплава приведены в табл.4.

Са С8,+ (п,Си)О (re, Ael,O> — Кв СЕ, + (СО,Сц) 0(ГЕ,И) 0„7,АССР,i Hz Zn 2 HC P . (ылдк1 (Ta>1

Из данных табл.4 следует, что увеличение содержания хлористого кальция в составе флюса свыше 55% и

Та блица 1

Предлагаемом

) 2

Известном Базового объекта

Ингредиенты

) з

50,0

45,0

50,0

85,0

Хлористый аммоний

45,0

55,0 50,0

15,0

64,0

26,0

10,0

Та бли ца 2

Содержание окисДымообраэование

МеханиСодержание меКолические свойстчество шлака, Флюс.

S, % лов в талла в шлаке, ва, кгс 2 сплаве, Х

0,3 Умеренный дым,слабый запах

Предлагаемый

1,5

13,0

24,0 2,0

1,5

15,0

23,5 2,0

0,2

1,6

11,0

25,0

2,1

0,2

Известный

2,3

22,0

2,0

0,6

Обильное дымообразование, резкий sanax

22,3 2,0

35,0

0,3 снижение содержания хлористого аммония меньше 45Х (составы флюсов

1 и 2) приводят к снижению механических свойств.

Уменьшение содержания хлористо+ го кальция ниже 45 и повьппение хлористого аммония более 55 (составы флюсов 6 и 7) значительно снижают рафинируюшие свойства флюХлористый кальций

Едкий натр

Хлористый цинк

Хлористый натрий

Криолит

Базовый объект 2,4

1122721 4 са (дают большое количество шлака

2-2,2Х с высоким содержанием металла в нем 15,5-17,0X) и дают обильное газовыделение с резким залахом, что загрязняет атмосферу цеха и ухудшает условия труда.

Экономический эффект составляет

8,5 рыс.руб на 1 т обрабатываемого сплава.

Содержание, мас.Х, в составе

1122721

Таблица 3

Компоненты

1 2 3 4 5 6 7

40 45 50 55 60 70

60 55 50 45 40 30

Хпористый аммоний

Хпористый кальций

Та блица 4

ОтноснКолиВремя сопротивления разрыву,4, кгс /ммз

Дымообразование тельное чество окислов в удлинение,d, X металле,7.

Пееплагаемый

1,8 Слабое дымовыделение

12,0

0,2, 20 О

1 9

0,2 19,0

1,5

12,0

14,0

Оэ2 24 ° 0

2,0 Умеренное дымовыделение, слабый запах

1,5

14,0

0,3 23 5 2,0

03 240 21

1,5

1,6

12>5

0,35 20,0 2,0 Обильное дымовццеление, резкий запах

15,5

2 ° 0

17 0 0 35 20 О

2,2

1,7

Составитель В. Бадовский

Техред З.Палий Корректор О. Билак

Редактор А. Козориз

Тираж 602 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 8103/24

Филиал ППП "ГЬтент",r. Ужгород, ул. Проектная,4