RU2118392C1 - Method of preparing silumin - Google Patents
Method of preparing silumin Download PDFInfo
- Publication number
- RU2118392C1 RU2118392C1 RU96120432A RU96120432A RU2118392C1 RU 2118392 C1 RU2118392 C1 RU 2118392C1 RU 96120432 A RU96120432 A RU 96120432A RU 96120432 A RU96120432 A RU 96120432A RU 2118392 C1 RU2118392 C1 RU 2118392C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- alloy
- filter
- aluminum
- melt
- filtration
- Prior art date
Links
- 229910000551 Silumin Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 8
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 8
- 229910000676 Si alloy Inorganic materials 0.000 claims description 4
- CSDREXVUYHZDNP-UHFFFAOYSA-N alumanylidynesilicon Chemical compound [Al].[Si] CSDREXVUYHZDNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 claims description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 abstract description 13
- 239000000956 alloy Substances 0.000 abstract description 13
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 abstract description 8
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 8
- 229910001234 light alloy Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 abstract 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 4
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 206010039509 Scab Diseases 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 description 2
- 239000012065 filter cake Substances 0.000 description 2
- 229910000765 intermetallic Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- YPFNIPKMNMDDDB-UHFFFAOYSA-K 2-[2-[bis(carboxylatomethyl)amino]ethyl-(2-hydroxyethyl)amino]acetate;iron(3+) Chemical compound [Fe+3].OCCN(CC([O-])=O)CCN(CC([O-])=O)CC([O-])=O YPFNIPKMNMDDDB-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910005347 FeSi Inorganic materials 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910008484 TiSi Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 carbon-aluminum-silicon Chemical compound 0.000 description 1
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Silicon Compounds (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технологии приготовления легких сплавов. При электротермической плавке алюмосиликатов получают первичный электротермический сплав, содержащий 35 - 40% кремния, 2 - 4% железа, 0,5 - 2% титана, 0,5 - 1,5% меди, 0,5 - 2% оксида алюминия, 40-50% алюминия. Первичный сплав разбавляют электролитическим алюминием, содержащим 0,1 - 0,3% железа до эвтектического состава, содержащего 12% кремния, вмешивают марганец до соотношения к железу 2:1 и отфильтровывают твердые соединения. The invention relates to a technology for the preparation of light alloys. During electrothermal smelting of aluminosilicates, a primary electrothermal alloy is obtained containing 35–40% silicon, 2–4% iron, 0.5–2% titanium, 0.5–1.5% copper, 0.5–2% aluminum oxide, 40 -50% aluminum. The primary alloy is diluted with electrolytic aluminum containing 0.1 - 0.3% iron to a eutectic composition containing 12% silicon, manganese is mixed to a ratio of 2: 1 to iron and the solid compounds are filtered off.
Недостатком известного способа является высокий расход чистого электролитического алюминия для разбавления сплава. The disadvantage of this method is the high consumption of pure electrolytic aluminum for dilution of the alloy.
Известен способ получения силумина (выбранный за прототип), включающий выплавление алюминиевокремниевого сплава и фильтрацию металла через фильтровальную воронку (Рагулина Р.И., Емлин Б.И. Электротермия кремния и силумина. -М.: Металлургия, 1972, с. 207-209.)
Недостатком известного способа является высокий выход алюминия в фильтростатки и недостаточно высокое прямое извлечение алюминия из сплава в продукт. Фильтростатки получаются в виде крупных блоков, не поддающихся измельчению и использованию в технологии как оборотный продукт.A known method of producing silumin (selected for the prototype), including the smelting of an aluminum-silicon alloy and filtering the metal through a filter funnel (Ragulina RI, Emlin BI, Electrotherm of silicon and silumin. -M .: Metallurgy, 1972, p. 207-209 .)
The disadvantage of this method is the high yield of aluminum in the filter cake and insufficiently high direct extraction of aluminum from the alloy into the product. Filtrostatki obtained in the form of large blocks that are not amenable to grinding and use in technology as a circulating product.
Задачей изобретения является снижение выхода алюминия в фильтростатки, а также увеличение выхода годного продукта. The objective of the invention is to reduce the yield of aluminum in the filter cake, as well as increasing the yield of the product.
Поставленная задача достигается тем, что в способе получения силумина первичный электротермический сплав подвергают центробежной фильтрации при понижении температуры от 810 - 830oC до 720 - 730oC, после чего фильтруют расплав в поле акустической кавитации при температуре 670 - 690oC.The problem is achieved in that in the method for producing silumin, the primary electrothermal alloy is subjected to centrifugal filtration at a temperature decrease from 810 - 830 o C to 720 - 730 o C, after which the melt is filtered in the field of acoustic cavitation at a temperature of 670 - 690 o C.
Центробежная фильтрация может быть проведена погружным фильтром. Способ осуществляется следующим образом. Первичный электротермический алюминиевокремниевый сплав подвергают центробежной фильтрации с помощью погружного фильтра при снижении температуры от 810 - 830oC до 720 - 730oC. Повышение температуры более 830oC приводит к резкому увеличению жидкой фазы, растворению интерметаллидов, что влечет за собой повышение энергетических затрат. При снижении температуры ниже 720oC количество жидкой фазы незначительно, а твердой фазы много, что затрудняет разделение фаз и снижает выход годного продукта.Centrifugal filtration can be carried out by a submersible filter. The method is as follows. The primary electrothermal aluminum-silicon alloy is subjected to centrifugal filtration using a submersible filter with a decrease in temperature from 810 - 830 o C to 720 - 730 o C. A temperature increase of more than 830 o C leads to a sharp increase in the liquid phase, dissolution of intermetallic compounds, which entails an increase in energy costs . When the temperature drops below 720 o C, the amount of the liquid phase is insignificant, and there is a lot of solid phase, which complicates the separation of phases and reduces the yield of the product.
При этом в начале отфильтровываются интерметаллические соединения железа, титана с кремнием и алюминием и кристаллы избыточного кремния, выпадающие по мере охлаждения сплава. Охлаждение металла от 810 - 830 до 720 -730oC по мере фильтрации не допускает образования настылей, корок и фильтростатки получаются сыпучими, легко транспортируемыми. При избыточном содержании кремния (более эвтектического содержания) титан выделяется в виде соединения TiSi2, которое вместе с FeSi дает рассыпающиеся фильтростатки.In this case, at the beginning, the intermetallic compounds of iron, titanium with silicon and aluminum, and crystals of excess silicon that precipitate as the alloy cools, are filtered out. The cooling of the metal from 810 - 830 to 720 -730 o C during filtration does not allow the formation of crusts, crusts and filterstands are loose, easily transported. With an excess silicon content (more eutectic), titanium is released in the form of TiSi 2 compound, which together with FeSi gives crumbling filterstations.
Центробежную фильтрацию расплавленного сплава ведут с помощью погружного вращающегося фильтра. Фильтр погружают в расплавленный металл и вращают со скоростью 300-400 об/мин. При вращении фильтра жидкий сплав (плотность 2,38 г/см3) со взвешенными твердыми кристаллами (плотность 4,8 - 5,3 г/см3) увлекается через окна в полость фильтра. В указанных условиях легкая фаза сплава продавливается через поры тяжелого осадка в объем расплава. Твердый осадок накапливается в полости фильтра. Фильтр поднимается над поверхностью металла и скорость вращения фильтра увеличивают, чтобы полнее отделить жидкую фазу от осадка.Centrifugal filtration of the molten alloy is carried out using a submersible rotating filter. The filter is immersed in molten metal and rotated at a speed of 300-400 rpm. When the filter is rotated, a liquid alloy (density 2.38 g / cm 3 ) with suspended solid crystals (density 4.8 - 5.3 g / cm 3 ) is carried away through the windows into the filter cavity. Under these conditions, the light phase of the alloy is forced through the pores of the heavy sediment into the volume of the melt. A solid precipitate accumulates in the filter cavity. The filter rises above the metal surface and the filter rotation speed is increased to more fully separate the liquid phase from the precipitate.
После центробежной фильтрации расплав обрабатывается в поле акустической кавитации для удаления неметаллических примесей и в частности от оксида алюминия. After centrifugal filtration, the melt is processed in the field of acoustic cavitation to remove non-metallic impurities and, in particular, from aluminum oxide.
Технология кавитационной фильтрации расплава основана на использовании интенсивной ультразвуковой обработки расплава в режиме кавитации в потоке перед входом в многослойный фильтр из стеклоткани с размером ячейки 0,4•0,4 мм. Фильтр установлен на пути транспортировки жидкого металла из раздаточной плавильной печи в кристаллизатор непрерывного литья или непосредственно в жидкой ванне слитка. Тонкая фильтрация по предлагаемому способу позволяет задержать на фильтре твердые частицы оксида алюминия размером < 10 мкм. The technology of cavitation melt filtration is based on the use of intensive ultrasonic processing of the melt in the cavitation mode in the stream before entering a multilayer filter made of fiberglass with a mesh size of 0.4 • 0.4 mm. The filter is installed on the way of transporting liquid metal from the distributing melting furnace to the continuous casting mold or directly in the liquid bath of the ingot. Fine filtration by the proposed method allows you to retain solid particles of alumina <10 μm in size on the filter.
Пример. В качестве шихты можно использовать углетермический алюминиевокремниевый сплав, который выплавляют из различных алюминиевокремниевых руд методом восстановления углеродом оксидов в руднотермических печах при температурах 800 - 1100oC. В расплавленный первичный сплав при температуре 820oC, содержащий 36,5% кремния, 2% железа, 0,7% титана, 0,8% меди и 1% оксида алюминия, погружается центрифуга с фильтром диаметром 110 мм, вращающаяся со скоростью 350 об/мин. Через 20 мин. фильтр поднимается над расплавом и удаляется жидкая фаза увеличением скорости вращения до 900 об/мин. Затем металл направляется на кавитационную фильтрацию через трехслойный фильтр с размером ячейки 0,4•0,4 мм при температуре 670oC. Выход сплава, содержащего 22% кремния составляет 63,8%. Результаты приведенного примера представлены в таблице.Example. As the charge, you can use carbon-aluminum-silicon alloy, which is smelted from various aluminum-silicon ores by the method of carbon reduction of oxides in ore-thermal furnaces at temperatures of 800 - 1100 o C. Into the molten primary alloy at a temperature of 820 o C, containing 36.5% silicon, 2% iron , 0.7% titanium, 0.8% copper and 1% alumina, a centrifuge with a filter with a diameter of 110 mm is immersed, rotating at a speed of 350 rpm. In 20 minutes. the filter rises above the melt and the liquid phase is removed by increasing the rotation speed to 900 rpm. Then the metal is sent for cavitation filtration through a three-layer filter with a mesh size of 0.4 • 0.4 mm at a temperature of 670 o C. The yield of the alloy containing 22% silicon is 63.8%. The results of the above example are presented in the table.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96120432A RU2118392C1 (en) | 1996-10-04 | 1996-10-04 | Method of preparing silumin |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96120432A RU2118392C1 (en) | 1996-10-04 | 1996-10-04 | Method of preparing silumin |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2118392C1 true RU2118392C1 (en) | 1998-08-27 |
| RU96120432A RU96120432A (en) | 1998-12-27 |
Family
ID=20186469
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU96120432A RU2118392C1 (en) | 1996-10-04 | 1996-10-04 | Method of preparing silumin |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2118392C1 (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1988002410A1 (en) * | 1986-09-29 | 1988-04-07 | Vsesojuzny Nauchno-Issledovatelsky I Proektny Inst | Method of obtaining aluminosilicon alloy containing 2-22 per cent by weight of silicon |
| SU1766997A1 (en) * | 1990-07-23 | 1992-10-07 | Белорусский Политехнический Институт | Method for refining of aluminium and its alloys |
-
1996
- 1996-10-04 RU RU96120432A patent/RU2118392C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1988002410A1 (en) * | 1986-09-29 | 1988-04-07 | Vsesojuzny Nauchno-Issledovatelsky I Proektny Inst | Method of obtaining aluminosilicon alloy containing 2-22 per cent by weight of silicon |
| SU1766997A1 (en) * | 1990-07-23 | 1992-10-07 | Белорусский Политехнический Институт | Method for refining of aluminium and its alloys |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Рагулина Р.И., Емлин Б.И. Электротермия кремния и силумина. - М.: Металлургия, 1972, с. 207 - 209. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3329013B2 (en) | Continuous refining method and apparatus for Al-Si aluminum scrap | |
| US4917728A (en) | Aluminium alloy treatment | |
| US3374089A (en) | Centrifugal separation | |
| WO2025030942A1 (en) | Low-cost and high-performance aluminum alloy monofilament and preparation method therefor | |
| JP7123834B2 (en) | Impurity removal method | |
| RU2118392C1 (en) | Method of preparing silumin | |
| Housh et al. | Magnesium refining: A fluxless alternative | |
| JP6864704B2 (en) | How to regenerate Al alloy | |
| RU2415733C1 (en) | Method of aluminium alloy cleaning | |
| JP2010159490A (en) | Method and apparatus for refining metal, refined metal, casting, metal product and electrolytic capacitor | |
| RU2049130C1 (en) | Method for processing aluminium wastes | |
| KR101218043B1 (en) | Separation and refining method of pure material in alloy using centrifugation and manufactured pure material using the same | |
| SU1747520A1 (en) | Method of processing zinc alloy slags | |
| SU1108122A1 (en) | Method of processing high-iron silicoaluminium | |
| JP3784331B2 (en) | Method for purifying gold-containing gallium and method for collecting gold from gallium containing gold | |
| JP3525609B2 (en) | Filter for molten aluminum | |
| JP2019077895A (en) | REGENERATION METHOD OF Al ALLOY | |
| RU2156815C1 (en) | Method for processing waste and chips of non-ferrous metals and alloys | |
| RU2048552C1 (en) | Method of flux preparation for casting aluminium-lithium alloys | |
| SU1548227A1 (en) | Method of removing heavy impurities from melt | |
| JP3721804B2 (en) | Aluminum purification method and use thereof | |
| Kim | Separation of primary solid phases from Al-Si alloy melts. | |
| RU2230809C1 (en) | Flux for melt, refining, inoculation of non-ferrous metals amd alloys | |
| JP2023102012A (en) | Metal refining method and metal refining apparatus | |
| JP2024055649A (en) | Method for producing refined aluminum |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20091005 |