[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

RU2411297C2 - Procedure for refinement of aluminium from impurities and furnace for implementation of procedure - Google Patents

Procedure for refinement of aluminium from impurities and furnace for implementation of procedure Download PDF

Info

Publication number
RU2411297C2
RU2411297C2 RU2009100542/02A RU2009100542A RU2411297C2 RU 2411297 C2 RU2411297 C2 RU 2411297C2 RU 2009100542/02 A RU2009100542/02 A RU 2009100542/02A RU 2009100542 A RU2009100542 A RU 2009100542A RU 2411297 C2 RU2411297 C2 RU 2411297C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
furnace
aluminum
crucible
melt
molten
Prior art date
Application number
RU2009100542/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2009100542A (en
Inventor
Алексей Иванович Гончаров (RU)
Алексей Иванович Гончаров
Original Assignee
Алексей Иванович Гончаров
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Алексей Иванович Гончаров filed Critical Алексей Иванович Гончаров
Priority to RU2009100542/02A priority Critical patent/RU2411297C2/en
Publication of RU2009100542A publication Critical patent/RU2009100542A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2411297C2 publication Critical patent/RU2411297C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: procedure consists in charging aluminium in stand into melt of salts of sodium and potassium chlorides, sodium fluoride, tetra-boric-acidic sodium, and boric acid anhydride at temperature 700-800°C and of composition, wt %: NaCl - 64, NF - 20, KCl - 11, Na2B4O7 - 3, B2O3 - 2. The furnace contains a crucible made as a shell out of refractory steel, a shell, a refractory lining of the crucible, burner devices, a cover of the furnace, tubes for refined melt process pouring and for pouring aluminium melt and salts during furnace repair or in case of emergency. A low end of the tube for refined aluminium melt process pouring is built-in into the crucible of the furnace at distance of 50-80 mm from the bottom of the furnace, while the level of melt of refined aluminium is at height of 860-900 mm from the bottom of the furnace.
EFFECT: raised efficiency of refinement of aluminium containing impurities as metal oxides or inter-metallic compounds and elimination of scull formation.
7 cl, 1 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к металлургической промышленности и может быть использовано для очистки различных отходов алюминия от примесей 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.The invention relates to the metallurgical industry and can be used to clean various aluminum wastes from impurities to produce aluminum used for anticorrosion coating of steel strips, deoxidation of steel in open-hearth furnaces, the manufacture of various aluminum products, and the production of various aluminum-based alloys.

Способ включает в себя плавление отходов алюминия в расплаве солей хлористых натрия и калия, фтористого натрия, натрия тетраборнокислого, ангидрида борной кислоты при температуре 700-800°С в тигле печи. На дне тигля печи образуется запорный слой расплава алюминия высотой 200-220 мм, над которым имеется слой расплава солей высотой 800-820 мм, а слив очищенного расплава алюминия осуществляют на высоте 860-900 мм. Расстояние от уровня расплава солей до верха тигля печи поддерживают равным 350-400 мм. Загрузку отходов алюминия в расплав солей осуществляют в клети из огнеупорной стали. После выплавки алюминия клеть удаляют из расплава солей вместе с оставшимися в ней примесями, очистку от которых осуществляют погружением в воду клети и последующим механическим удалением примесей из клети.The method includes melting aluminum waste in a melt of salts of sodium chloride and potassium, sodium fluoride, sodium tetraborate, boric acid anhydride at a temperature of 700-800 ° C in a crucible furnace. At the bottom of the crucible of the furnace, a blocking layer of molten aluminum with a height of 200-220 mm is formed, above which there is a layer of molten salts with a height of 800-820 mm, and the drain of the purified molten aluminum is carried out at a height of 860-900 mm. The distance from the level of the molten salt to the top of the crucible furnace support equal to 350-400 mm The loading of aluminum waste into the molten salt is carried out in a cage made of refractory steel. After the smelting of aluminum, the crate is removed from the molten salt along with the impurities remaining in it, the purification of which is carried out by immersion in water of the crate and subsequent mechanical removal of impurities from the crate.

Очистку алюминия от примесей осуществляют в печи, содержащей тигель из огнеупорной стали, крышку, нагревательные устройства, трубы для технологического слива очищенного расплава алюминия и для слива расплава алюминия и солей, выполненные из огнеупорной керамики и имеющие электрообогреватель, клеть, выполненную из огнеупорной стали и имеющую фиксацию на опорах печи посредством плечиков на штоке клети после погружения ее в расплав солей с отходами алюминия.Aluminum is cleaned of impurities in a furnace containing a crucible made of refractory steel, a lid, heating devices, pipes for technological draining of the cleaned aluminum melt and for draining the molten aluminum and salts made of refractory ceramics and having an electric heater, a stand made of refractory steel and having fixing on the furnace supports by means of shoulders on the stand stock after immersing it in molten salts with aluminum waste.

Конструкция печи исключает контакт расплава алюминия с ее металлическими частями и тем самым способствует исключению повторного загрязнения алюминия металлами и надежности долговременной эксплуатации печи.The design of the furnace eliminates the contact of the molten aluminum with its metal parts and thereby contributes to the elimination of re-contamination of aluminum with metals and the reliability of long-term operation of the furnace.

Техническим результатом является эффективность очистки алюминия, содержащего примеси в виде оксидов металлов или интерметаллических соединений. Содержание металлического алюминия в очищенном алюминии может достигать 99,9%.The technical result is the purification efficiency of aluminum containing impurities in the form of metal oxides or intermetallic compounds. The content of aluminum metal in purified aluminum can reach 99.9%.

Технология очистки алюминия исключает образование настыля на стенках тигля и позволяет вести процесс очистки алюминия в непрерывном режиме с максимальной автоматизацией процесса.The technology for cleaning aluminum eliminates the formation of plaque on the walls of the crucible and allows you to conduct the process of cleaning aluminum in a continuous mode with maximum automation of the process.

Предлагаемое изобретение относится к металлургической промышленности и может быть использовано для очистки алюминия от примесей. Очищенный алюминий может быть использован в промышленности антикоррозионного покрытия стального проката, для получения различных сплавов на основе алюминия, изготовления различных изделий, в процессе раскисления стали в мартеновских печах. Известен способ очистки алюминия от оксидов примесных металлов, выбранный в качестве прототипа, включающий плавление алюминия в расплаве смеси солей: натрия хлористого, натрия фтористого, калия хлористого, натрия тетраборнокислого, имеющего концентрацию в расплаве солей 5-7 мас.%, при температуре 750-850°С. Для перевода метаборнокислого натрия (NaBO2), образующегося в процессе очистки алюминия, в тетраборнокислый натрий в расплав солей периодически загружают борную кислоту.The present invention relates to the metallurgical industry and can be used to clean aluminum from impurities. Purified aluminum can be used in the industry of anti-corrosion coatings of rolled steel, to obtain various alloys based on aluminum, the manufacture of various products, in the process of deoxidation of steel in open-hearth furnaces. A known method of purifying aluminum from impurity metal oxides, selected as a prototype, comprising melting aluminum in a melt of a mixture of salts: sodium chloride, sodium fluoride, potassium chloride, sodium tetraborate having a concentration in the molten salt of 5-7 wt.%, At a temperature of 750- 850 ° C. To transfer sodium metabisorbate (NaBO 2 ), formed during the purification of aluminum, into sodium tetraborate, boric acid is periodically charged into the molten salt.

Для осуществления способа очистки алюминия используется печь, включающая в себя следующие элементы:To implement the method of purification of aluminum, a furnace is used, which includes the following elements:

1. тигель печи из огнеупорной стали;1. furnace crucible made of refractory steel;

2. пристенный карман для затвора из расплава алюминия, представляющий собой трубу из огнеупорной стали;2. a wall pocket for a shutter made of molten aluminum, which is a pipe made of refractory steel;

3. отводной патрубок для слива очищенного алюминия в изложницы, представляющий собой трубу из огнеупорной стали;3. a branch pipe for draining purified aluminum into molds, which is a pipe made of refractory steel;

4. решетка из огнеупорной стали;4. refractory steel grill;

5. опорные стойки из огнеупорной стали;5. supporting posts made of refractory steel;

6. патрубок для ввода азота в тигельное пространство над поверхностью расплава солей;6. a pipe for introducing nitrogen into the crucible space above the surface of the molten salt;

7. крышка тигля (патент РФ №2305712, опубликованный 10.09.2007 г., бюл. №25).7. crucible cover (RF patent No. 2305712, published September 10, 2007, bull. No. 25).

Вышеприведенный способ и печь для очистки алюминия имеют следующие недостатки:The above method and furnace for cleaning aluminum have the following disadvantages:

- высокая температура плавления алюминия, которая определяет значительную скорость плавления алюминия, что может снизить эффективность очистки алюминия;- high melting temperature of aluminum, which determines a significant melting rate of aluminum, which can reduce the efficiency of aluminum purification;

- недостаточно проработан вопрос конструкции печи, например: пристенный карман будет создавать неудобства при загрузке в печь клети с блоком алюминия, опорная решетка и стойки для установления клети с блоком алюминия, выполненные из огнеупорной стали, создадут громоздкость тигля печи и возникнет возможность постепенного растворения стоек, выполненных из огнеупорной стали, в расплаве алюминия; то же касается и труб из огнеупорной стали для слива расплава алюминия в изложницы.- the design of the furnace has not been sufficiently worked out, for example: a wall pocket will create inconvenience when loading stands with an aluminum block, a support grid and racks for installing a stand with an aluminum block made of refractory steel will create the bulkiness of the crucible of the furnace and there will be a possibility of gradual dissolution of the racks, made of refractory steel, in molten aluminum; the same applies to pipes made of refractory steel for draining molten aluminum into molds.

В данном способе указан только химический способ очистки алюминия от примесных металлов, тогда как фактически осуществляется и очистка алюминия от интерметаллических соединений примесных металлов с алюминием по принципу зонной плавки металлов, так как плавление алюминия осуществляется в расплаве солей послойно и интерметаллические соединения смещаются в сторону еще не расплавленного металла, то есть, в конечном итоге, к центру блока, поэтому они остаются в клети.In this method, only a chemical method is indicated for purifying aluminum from impurity metals, while aluminum is also actually purified from intermetallic compounds of impurity metals with aluminum by the principle of zone melting of metals, since aluminum is melted in the molten salt layer by layer and the intermetallic compounds are not yet shifted to the side molten metal, that is, ultimately, to the center of the block, so they remain in the crate.

Задачами предлагаемого способа и печи для его осуществления являются обеспечение стабильной непрерывной работы печи, увеличение эффективности процесса очистки от примесей, усовершенствование конструкции печи, улучшение условий и безопасности труда. Решение указанных задач достигается тем, что плавление алюминия осуществляют при температуре 700-800°С в расплаве солей, имеющего следующий состав, мас.%:The objectives of the proposed method and furnace for its implementation are to ensure stable continuous operation of the furnace, increasing the efficiency of the process of cleaning impurities, improving the design of the furnace, improving working conditions and safety. The solution of these problems is achieved by the fact that the melting of aluminum is carried out at a temperature of 700-800 ° C in a molten salt having the following composition, wt.%:

NaCl - 64, NaF - 20, KCl - 11, Na2B4O7 - 3, B2O3 - 2.NaCl - 64, NaF - 20, KCl - 11, Na 2 B 4 O 7 - 3, B 2 O 3 - 2.

Плавление алюминия осуществляют в тигле с образованием высоты слоя расплава алюминия на дне тигля печи 200-220 мм и высоты слоя расплава солей над уровнем расплава алюминия 800-820 мм, а слив очищенного расплава алюминия осуществляют на высоте 860-900 мм от дна тигля печи. Расстояние от уровня расплава солей до верха печи поддерживается равным 350-400 мм. Плавление алюминия осуществляют в клети из огнеупорной стали, погруженной в расплав солей. После удаления клети из расплава солей ее очистку от оставшихся в ней примесей осуществляют погружением в емкость с водой с последующим механическим удалением примесей из клети.Aluminum is melted in a crucible with the formation of a height of the layer of molten aluminum at the bottom of the crucible of the furnace 200–220 mm and a height of the layer of molten salts above the level of the molten aluminum of 800–820 mm, and the discharge of the purified molten aluminum is carried out at a height of 860–900 mm from the bottom of the crucible of the furnace. The distance from the level of the molten salt to the top of the furnace is maintained equal to 350-400 mm. Aluminum is melted in a cage made of refractory steel immersed in molten salts. After removing the stand from the molten salt, it is cleaned of impurities remaining in it by immersion in a container with water, followed by mechanical removal of impurities from the stand.

Печь снабжена стальным кожухом, футерованным изнутри огнеупорным кирпичом с образованием пространства между футеровкой кожуха и тиглем печи для размещения нагревательных устройств, тигель выполнен в виде обечайки с футеровкой из огнеупорного бетона с внутренней стороны тигля на высоту 500 мм от дна тигля печи, дно тигля печи выполнено из огнеупорного бетона, нижний конец трубы для технологического слива очищенного расплава алюминия вмонтирован в тигель печи и погружен в него на расстояние от дна печи 50-80 мм, а уровень слива расплава очищенного алюминия расположен на высоте 860-900 мм от дна печи. Трубы для технологического слива очищенного алюминия и расплава солей выполнены из огнеупорной керамики и имеют электрообогрев. Клеть для алюминия выполнена с возможностью фиксации на опорах печи посредством плечиков на штоке клети после погружения клети в расплав солей.The furnace is equipped with a steel casing lined with refractory bricks inside to form a space between the casing lining and the furnace crucible for placing heating devices, the crucible is made in the form of a shell with the refractory concrete lining on the inside of the crucible to a height of 500 mm from the bottom of the crucible of the furnace, the bottom of the furnace crucible is made made of refractory concrete, the lower end of the pipe for technological discharge of the cleaned aluminum melt is mounted in the crucible of the furnace and immersed in it at a distance from the furnace bottom of 50-80 mm, and the level of discharge of the melt is cleaned nnogo aluminum located at 860-900 mm from the furnace bottom. Pipes for technological discharge of refined aluminum and molten salts are made of refractory ceramics and have electric heating. The aluminum stand is configured to be fixed on furnace supports by means of shoulders on the stand rod after the stand is immersed in molten salts.

Общий вид печи представлен на чертеже. Печь включает в себя следующие элементы.General view of the furnace is shown in the drawing. The furnace includes the following elements.

1. Тигель печи. Представляет собой царгу, выполненную из огнеупорной стали, футерованную огнеупорным бетоном изнутри на высоту 500 мм, дно тигля также футеровано огнеупорным бетоном. 2. Кожух печи выполнен из конструкционной стали, также как и сферическое дно печи. 3. Раздвижная крышка печи выполнена из огнеупорной стали и имеет теплоизолирующий слой между двумя листами крышки. 4. Дно печи, футерованное огнеупорным бетоном. 5. Труба для слива очищенного алюминия, выполненная из жаропрочной керамики и имеющая электрообогрев. 6. Труба для слива расплавов алюминия и солей во время профилактических ремонтов печи или в случае аварийных ситуаций, выполненная из огнеупорной керамики и имеющая электрообогрев. 7. Пробка из огнеупорной глины. 8. Футеровка тигля печи изнутри огнеупорным бетоном. 9. Клеть для загрузки в печь алюминия, выполненная из огнеупорной стали. 10. Расплав алюминия на дне тигля печи. 11. Расплав смеси солей.1. Crucible furnace. It is a tsar made of refractory steel, lined with refractory concrete inside to a height of 500 mm, the bottom of the crucible is also lined with refractory concrete. 2. The casing of the furnace is made of structural steel, as well as the spherical bottom of the furnace. 3. The sliding cover of the furnace is made of refractory steel and has a heat-insulating layer between the two sheets of the cover. 4. The bottom of the furnace lined with refractory concrete. 5. Pipe for draining purified aluminum, made of heat-resistant ceramics and having electrical heating. 6. Pipe for draining molten aluminum and salts during preventive repairs of the furnace or in case of emergency, made of refractory ceramics and having electrical heating. 7. Cork made of refractory clay. 8. Lining the crucible of the furnace from the inside with refractory concrete. 9. A crate for loading into an aluminum furnace made of refractory steel. 10. The molten aluminum at the bottom of the crucible furnace. 11. Melt of a mixture of salts.

Для осуществления способа очистки алюминия от примесей печь приводят в рабочее состояние. Для этого включают горелки, размещенные в пространстве между футеровкой кожуха печи (поз.2) и тиглем печи (поз.1), нагревают тигель печи до 700-800°С, из тигля печи вытесняют воздух азотом. В клеть (поз.9), изготовленную из огнеупорной стали, загружают чушки или блоки алюминия. Раскрывают с помощью гидропривода крышку (поз.3) тигля печи (поз.1), клеть с алюминием погружают в тигель печи и фиксируют на опорах печи посредством плечиков на штоке клети, крышку закрывают. В пространство тигля печи продолжают подавать азот.To implement the method of purification of aluminum from impurities, the furnace is brought into operation. To do this, turn on the burners located in the space between the lining of the furnace casing (pos. 2) and the crucible of the furnace (pos. 1), heat the crucible of the furnace to 700-800 ° C, and the air is displaced from the crucible of the furnace with nitrogen. In a crate (item 9) made of refractory steel, ingots or aluminum blocks are loaded. Using a hydraulic actuator, the lid (pos. 3) of the crucible of the furnace (pos. 1) is opened, the crate with aluminum is immersed in the crucible of the furnace and fixed on the supports of the furnace by means of shoulders on the rod of the stand, the lid is closed. Nitrogen continues to be fed into the crucible space.

Таким образом, наплавляют на дно тигля печи запорный слой расплава алюминия высотой 250 мм.Thus, a locking layer of aluminum melt 250 mm high is deposited onto the bottom of the crucible of the furnace.

Предварительно определяют массу алюминия, которую нужно расплавить в тигле печи, чтобы высота расплава алюминия составляла 250 мм по формуле:Pre-determine the mass of aluminum that needs to be melted in the crucible of the furnace so that the height of the aluminum melt is 250 mm according to the formula

m=0.785×d2×h×q,m = 0.785 × d 2 × h × q,

где m - масса алюминия, которую необходимо расплавить в печи для образования слоя расплава алюминия на дне тигля печи, имеющего высоту 250 мм, т;where m is the mass of aluminum that must be melted in the furnace to form a layer of molten aluminum at the bottom of the crucible of the furnace, having a height of 250 mm, t;

d - диаметр тигля печи непосредственно вблизи дна тигля печи, м;d is the diameter of the crucible of the furnace directly near the bottom of the crucible of the furnace, m;

h - высота расплава алюминия на дне тигля печи, равная 0,25 м;h is the height of the molten aluminum at the bottom of the crucible furnace, equal to 0.25 m;

q - удельная масса алюминия, равная 2,7 т/м3.q is the specific gravity of aluminum equal to 2.7 t / m 3 .

После образования на дне тигля печи слоя расплава алюминия высотой 250 мм в печь начинают загружать смесь солей, которую готовят заранее. Состав смеси солей следующий, мас.%:After the formation of a layer of a molten aluminum with a height of 250 mm at the bottom of the crucible of the furnace, a mixture of salts, which is prepared in advance, begins to be loaded into the furnace. The composition of the mixture of salts is as follows, wt.%:

NaCl - 61,4; NaF - 19,2; KCl - 10,5; Na2B4O7·10H2O (бура) - 5,5; борная кислота (H3BO3) - 3,4.NaCl - 61.4; NaF - 19.2; KCl - 10.5; Na 2 B 4 O 7 · 10H 2 O (borax) - 5.5; boric acid (H 3 BO 3 ) - 3.4.

После термического разложения буры на тетраборнокислый натрий и воду, борной кислоты на ангидрид борной кислоты (B2O3) и воду состав смеси солей будет следующий, мас.%:After thermal decomposition of borax into sodium tetraborate and water, boric acid into boric acid anhydride (B 2 O 3 ) and water, the composition of the mixture of salts will be as follows, wt.%:

NaCl - 64; NaF - 20; KCl - 11; Na2B4O7 - 3; B2O3 - 2.NaCl - 64; NaF - 20; KCl - 11; Na 2 B 4 O 7 - 3; B 2 O 3 - 2.

Как только над поверхностью расплава алюминия образуется слой расплава смеси солей высотой 20-50 мм, подачу азота в печь прекращают. Загрузку смеси солей в тигель печи производят периодически небольшими порциями по 20-30 кг. Повторную загрузку следующей порции солей осуществляют после полного плавления ранее загруженной порции солей. Загрузку смеси солей в тигель печи продолжают до тех пор, пока высота слоя расплава солей над уровнем расплава алюминия достигнет 800-820 мм. От уровня расплава солей до верха тигля печи должно быть свободное пространство для предотвращения выплеска расплава солей из тигля печи в моменты подзагрузки новых порций смеси солей и борной кислоты в тигель печи. Высота от уровня расплава солей до верха тигля печи должна составлять 350-400 мм.As soon as a melt layer of a mixture of salts with a height of 20-50 mm is formed over the surface of the aluminum melt, nitrogen supply to the furnace is stopped. The mixture of salts is loaded into the crucible of the furnace periodically in small portions of 20-30 kg. Re-loading the next portion of the salts is carried out after the full melting of the previously loaded portion of the salts. The loading of the salt mixture into the crucible of the furnace continues until the height of the layer of molten salts above the level of the molten aluminum reaches 800-820 mm There should be free space from the level of salt melt to the top of the crucible of the furnace to prevent splash of the molten salt from the crucible of the furnace at the moment of loading new portions of the mixture of salts and boric acid into the crucible of the furnace. The height from the level of molten salts to the top of the crucible furnace should be 350-400 mm

При окончании наплавления необходимой смеси солей в тигель печи под технологический слив подставляют изложницы и включают электрообогрев жаропрочной керамической трубы (поз.5). После этого печь готова к непрерывной работе по очистке алюминия от примесей в непрерывном режиме. Печь должна работать постоянно в непрерывном режиме. Если планируется остановка печи на продолжительное время, то горелки оставляют в рабочем состоянии и температуру расплава солей поддерживают на уровне 700°С.At the end of the deposition of the necessary mixture of salts in the crucible of the furnace, the molds are substituted for the technological drain and include electrical heating of the heat-resistant ceramic pipe (item 5). After that, the furnace is ready for continuous work on cleaning aluminum from impurities in a continuous mode. The oven must be continuously running. If it is planned to stop the furnace for a long time, then the burners are left in working condition and the temperature of the molten salt is maintained at 700 ° C.

Очистку алюминия в печи осуществляют следующим образом.The purification of aluminum in the furnace is as follows.

В клеть загружают 800-1000 кг отходов алюминия, раскрывают с помощью гидропривода крышку тигля печи, в расплав солей медленно погружают клеть с отходами алюминия. Отходы алюминия в клети должны быть полностью погружены в расплав солей. Температуру расплава поддерживают в интервале 700-800°С, повышая или понижая температуру расплава солей в пределах данного интервала, в зависимости от поставленной задачи по скорости плавления алюминия и его качества. После полного расплавления алюминия, погруженного в клети в печь и стекания его на дно тигля печи в течение, примерно, 1-1,5 часа, крышку тигля печи раскрывают, клеть с примесями удаляют из расплава солей и оставляют в висячем положении над расплавом солей в течение 5-10 минут для стекания расплава солей с клети. Затем клеть полностью удаляют из печи и транспортируют ее на место очистки от примесей. В расплав солей загружают борную кислоту массой 70-100 кг в зависимости от содержания примесей в отходах алюминия, после термического разложения борной кислоты на ангидрид борной кислоты (B2O3) и воду и расплавления ангидрида борной кислоты в расплав солей погружают в другой клети отходы алюминия. Таким образом осуществляют непрерывный процесс очистки алюминия от примесей.800-1000 kg of aluminum waste is loaded into the crate, the lid of the crucible of the furnace is opened using a hydraulic actuator, the crate with aluminum waste is slowly immersed in the molten salt. Aluminum waste in the cage should be completely immersed in the molten salt. The temperature of the melt is maintained in the range of 700-800 ° C, increasing or decreasing the temperature of the molten salt within this interval, depending on the task in terms of the melting rate of aluminum and its quality. After complete melting of the aluminum immersed in the crate into the furnace and draining it to the bottom of the crucible of the furnace for about 1-1.5 hours, the lid of the crucible of the furnace is opened, the crate with impurities is removed from the molten salt and left in a hanging position over the molten salt in for 5-10 minutes to drain the molten salt from the stand. Then the crate is completely removed from the furnace and transported to the place of purification from impurities. The boric acid weighing 70-100 kg is loaded into the molten salt, depending on the content of impurities in aluminum waste, after thermal decomposition of boric acid into boric acid anhydride (B 2 O 3 ) and water and melting of boric acid anhydride into the molten salt, the waste is immersed in another stand aluminum. Thus, a continuous process of purification of aluminum from impurities is carried out.

При профилактическом ремонте или в аварийных ситуациях расплавы алюминия и солей сливают из печи по жаропрочной керамической трубе (поз.6) в изложницы, объем которых позволяет получать массы алюминия и солей, равные 500 кг. Для слива расплавов алюминия и солей через трубу (поз.6) с наружной стороны выбивают прутком пробку из огнеупорной глины (поз.7).During preventive repairs or in emergency situations, aluminum and salt melts are poured out of the furnace through a heat-resistant ceramic pipe (pos. 6) into molds, the volume of which allows to obtain aluminum and salt masses equal to 500 kg. To drain the molten aluminum and salts through a pipe (pos. 6), a tube of refractory clay (pos. 7) is knocked out with a bar from the outside.

Совокупность признаков заявляемого технологического и технического решения способа очистки алюминия от примесей и печь для осуществления способа имеют отличия от прототипа и не следуют явным образом из изученного уровня техники, поэтому следовательно, способ и печь являются новыми и имеют изобретательский уровень.The set of features of the proposed technological and technical solutions of the method of purification of aluminum from impurities and the furnace for implementing the method are different from the prototype and do not follow explicitly from the studied prior art, therefore, the method and furnace are new and have an inventive step.

Способ очистки алюминия от примесей и печь для осуществления способа позволяют создать в промышленных условиях надежную в эксплуатации установку и эффективную очистку алюминия от примесей, создать безопасные и нетрудоемкие условия труда. Результаты технологического процесса способа очистки алюминия от примесей представлены в таблице 1.The method of purification of aluminum from impurities and the furnace for implementing the method make it possible to create, in an industrial environment, a reliable installation and efficient purification of aluminum from impurities, to create safe and labor-intensive working conditions. The results of the technological process for the purification of aluminum from impurities are presented in table 1.

Состав загрязненного алюминия, мас.%:The composition of contaminated aluminum, wt.%:

Алюминий - 94,8; примеси - 5,2.Aluminum - 94.8; impurities - 5.2.

Таблица 1Table 1 №№ опытовNo. of experiments Наименование параметров процессаName of process parameters Единицы измеренияUnits Значения параметровParameter Values Результаты технологического процессаProcess results Температура в печиOven temperature °С° C 750750 Скорость плавленияMelting rate Состав солей:The composition of salts: мас.%wt.% алюминия - 1430 кг/чaluminum - 1430 kg / h NaClNaCl 6464 СодержаниеContent 1.one. NaFNaF 20twenty металлическогоmetal KClKcl 11eleven алюминия в очищенномaluminum in peeled Na2B4O7 Na 2 B 4 O 7 33 алюминии - 99,4%aluminum - 99.4% B2O3 B 2 O 3 22 Температура в печиOven temperature °С° C 700700 Скорость плавленияMelting rate Состав солей:The composition of salts: мас.%wt.% алюминия - 1095 кг/чaluminum - 1095 kg / h NaClNaCl 6464 СодержаниеContent 2.2. NaFNaF 20twenty металлическогоmetal KClKcl 11eleven алюминия в очищенномaluminum in peeled Na2B4O7 Na 2 B 4 O 7 33 алюминии - 99,7%aluminum - 99.7% В2О3 B 2 O 3 22 Температура в печиOven temperature °С° C 670670 Скорость плавленияMelting rate Состав солей:The composition of salts: мас.%wt.% алюминия - 825 кг/чaluminum - 825 kg / h NaClNaCl 6464 СодержаниеContent 3.3. NaFNaF 20twenty металлическогоmetal KClKcl 11eleven алюминия в очищенномaluminum in peeled Na2B4O7 Na 2 B 4 O 7 33 алюминии - 99,9%aluminum - 99.9% B2O3 B 2 O 3 22 Температура в печиOven temperature °С° C 800800 Скорость плавленияMelting rate Состав солей:The composition of salts: мас.%wt.% алюминия - 1570 кг/чaluminum - 1570 kg / h NaClNaCl 6464 СодержаниеContent 4.four. NaFNaF 20twenty металлическогоmetal KClKcl 11eleven алюминия в очищенномaluminum in peeled Na2B4O7 Na 2 B 4 O 7 33 алюминии - 99,4%aluminum - 99.4% B2O3 B 2 O 3 22 Температура в печиOven temperature °С° C 830830 Скорость плавленияMelting rate Состав солей:The composition of salts: мас.%wt.% алюминия - 1724 кг/чaluminum - 1724 kg / h NaClNaCl 6464 СодержаниеContent 5.5. NaFNaF 20twenty металлическогоmetal KClKcl 11eleven алюминия в очищенномaluminum in peeled Na2B4O7 Na 2 B 4 O 7 33 алюминии - 99,2%aluminum - 99.2% B2O3 B 2 O 3 22

Таким образом, использование предлагаемого способа очистки алюминия от примесей и печь для осуществления способа позволяют выполнить поставленные задачи и получить положительные результаты технического решения.Thus, the use of the proposed method for purification of aluminum from impurities and the furnace for implementing the method allow us to complete the tasks and obtain positive results of the technical solution.

Claims (7)

1. Способ очистки алюминия от примесей путем переплавки его в расплаве солей хлористых натрия и калия, фтористого натрия, натрия тетраборнокислого, ангидрида борной кислоты, отличающийся тем, что плавление алюминия осуществляют при температуре 700-800°С в расплаве солей, имеющем следующий состав, мас.%:
NaCl 64 NaF 20 KCl 11 Na2B4O7 3 B2O3 2

при этом плавление алюминия осуществляют в тигле с образованием высоты слоя расплава алюминия на дне тигля печи 200-220 мм и высоты слоя солей над уровнем расплава алюминия 800-820 мм, а слив очищенного расплава алюминия осуществляют на высоте 860-900 мм от дна тигля печи.
1. The method of purification of aluminum from impurities by remelting it in a melt of salts of sodium chloride and potassium, sodium fluoride, sodium tetraborate, boric acid anhydride, characterized in that the melting of aluminum is carried out at a temperature of 700-800 ° C in a molten salt having the following composition, wt.%:
NaCl 64 NaF twenty Kcl eleven Na 2 B 4 O 7 3 B 2 O 3 2

while the melting of aluminum is carried out in a crucible with the formation of a height of the layer of molten aluminum at the bottom of the crucible of the furnace 200-220 mm and a height of the layer of salts above the level of the molten aluminum of 800-820 mm, and the discharge of the purified molten aluminum is carried out at a height of 860-900 mm from the bottom of the crucible of the furnace .
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что расстояние от уровня расплава солей до верха тигля печи поддерживают равным 350-400 мм.2. The method according to claim 1, characterized in that the distance from the level of the molten salt to the top of the crucible furnace is maintained equal to 350-400 mm 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что плавление алюминия осуществляют в клети из огнеупорной стали, погруженной в расплав солей.3. The method according to claim 1, characterized in that the melting of aluminum is carried out in a stand made of refractory steel immersed in a molten salt. 4. Способ по п.3, отличающийся тем, что после удаления клети из расплава солей ее очистку от оставшихся в ней примесей осуществляют погружением в емкость с водой с последующим механическим удалением примесей из клети.4. The method according to claim 3, characterized in that after removing the crate from the molten salt, it is cleaned of impurities remaining in it by immersion in a container of water, followed by mechanical removal of impurities from the crate. 5. Печь для очистки алюминия от примесей путем переплавки его в расплаве солей хлористых натрия и калия, фтористого натрия, натрия тетраборнокислого, ангидрида борной кислоты, содержащая тигель из огнеупорной стали, крышку, нагревательные устройства, трубы для технологического слива очищенного расплава алюминия и для слива расплава алюминия и солей и клеть для алюминия, отличающаяся тем, что она снабжена стальным кожухом, футерованным изнутри огнеупорным кирпичом с образованием пространства между футеровкой кожуха и тиглем печи для размещения нагревательных устройств, тигель выполнен в виде обечайки с футеровкой из огнеупорного бетона с внутренней стороны тигля высотой 500 мм от дна печи, дно тигля выполнено из огнеупорного бетона, нижний конец трубы для технологического слива очищенного расплава алюминия вмонтирован в тигель печи и погружен в него на расстояние 50-80 мм от дна печи, а уровень слива расплава очищенного алюминия расположен на высоте 860-900 мм от дна печи.5. Furnace for the purification of aluminum from impurities by remelting it in a molten salt of sodium chloride and potassium, sodium fluoride, sodium tetraborate, boric acid anhydride, containing a crucible made of refractory steel, a lid, heating devices, pipes for the technological discharge of purified aluminum melt and for draining molten aluminum and salts and a stand for aluminum, characterized in that it is equipped with a steel casing, lined with refractory bricks from the inside with the formation of a space between the lining of the casing and the crucible of the furnace for Further heating devices, the crucible is made in the form of a shell with a lining of refractory concrete on the inside of the crucible 500 mm high from the bottom of the furnace, the bottom of the crucible is made of refractory concrete, the lower end of the pipe for technological discharge of the cleaned aluminum melt is mounted in the crucible of the furnace and immersed in it a distance of 50-80 mm from the bottom of the furnace, and the melt discharge level of purified aluminum is located at a height of 860-900 mm from the bottom of the furnace. 6. Печь по п.5, отличающаяся тем, что трубы для технологического слива очищенного расплава алюминия и слива расплава алюминия и солей выполнены из огнеупорной керамики и имеют электрообогрев.6. The furnace according to claim 5, characterized in that the pipes for the technological discharge of the purified aluminum melt and the discharge of the aluminum melt and salts are made of refractory ceramics and have electric heating. 7. Печь по п.5, отличающаяся тем, что клеть для алюминия выполнена с возможностью фиксации на опорах печи посредством плечиков на штоке клети после погружения клети в расплав солей. 7. The furnace according to claim 5, characterized in that the aluminum stand is made with the possibility of fixation on the furnace supports by means of shoulders on the stand rod after the stand is immersed in molten salts.
RU2009100542/02A 2009-01-11 2009-01-11 Procedure for refinement of aluminium from impurities and furnace for implementation of procedure RU2411297C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009100542/02A RU2411297C2 (en) 2009-01-11 2009-01-11 Procedure for refinement of aluminium from impurities and furnace for implementation of procedure

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009100542/02A RU2411297C2 (en) 2009-01-11 2009-01-11 Procedure for refinement of aluminium from impurities and furnace for implementation of procedure

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2009100542A RU2009100542A (en) 2010-07-20
RU2411297C2 true RU2411297C2 (en) 2011-02-10

Family

ID=42685533

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009100542/02A RU2411297C2 (en) 2009-01-11 2009-01-11 Procedure for refinement of aluminium from impurities and furnace for implementation of procedure

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2411297C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2483128C2 (en) * 2011-04-06 2013-05-27 Алексей Иванович Гончаров Method of removing impurities from aluminium and furnace to this end

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114199021A (en) * 2021-12-31 2022-03-18 昆明理工大学 Device and method for treating low-vanadium titanium aluminum waste and preparing high-quality aluminum
CN115109946B (en) * 2022-08-01 2023-07-14 南通雨奇金属制品有限公司 Aluminum impurity purification device for recycling waste aluminum

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2483128C2 (en) * 2011-04-06 2013-05-27 Алексей Иванович Гончаров Method of removing impurities from aluminium and furnace to this end

Also Published As

Publication number Publication date
RU2009100542A (en) 2010-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101338118B1 (en) Aluminum continuous melting furnace
NO123105B (en)
RU2411297C2 (en) Procedure for refinement of aluminium from impurities and furnace for implementation of procedure
NO166540B (en) APPLICABLE FILTER MEDIUM FOR MILT METAL FILTERING.
CN102392139A (en) Technology for treating cold aluminous ash by utilization of tilting furnace
RU2020173C1 (en) Method for refining of magnesium and its alloys and device for its realization
RU2001122115A (en) METHOD FOR CLEANING ALUMINUM BY THE METHOD OF SEEGERATION AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
CN101760633A (en) Five process methods for reducing precipitation type pores of aluminum alloy die casting parts
RU2360014C2 (en) Vacuum arc-refining skull furnace
AU719916B2 (en) Recovery of metal from dross
RU2389809C1 (en) Procedure for refinement of zinc containing raw material from impurity metal oxides and impurity metals; furnace for implementation of this procedure
RU2483128C2 (en) Method of removing impurities from aluminium and furnace to this end
RU2621207C1 (en) Method for producing aluminium-based alloy and device for its implementation
RU2436854C1 (en) Procedure for refining wastes of zinc from impurities and furnace for implementation of this procedure
RU2305712C1 (en) Method of removal the impurity metals oxides from aluminum at its purification
RU2440431C1 (en) Cleaning method of aluminium rejects from impurities, and furnace for method's implementation
CN201144273Y (en) Constant temperature zinc liquid chute
RU2407811C1 (en) Procedure for re-melting copper scrap and production of brass and bronze and furnace for implementation of this procedure
JP4335221B2 (en) Boron oxide manufacturing apparatus and manufacturing method thereof
RU2261925C1 (en) Method of purification of zinc from oxides of foreign metals and furnace for realization of this method
RU2181386C1 (en) Method for reprocessing of copper-containing secondary raw material
CN213778644U (en) Paraffin silicon carbide brick
RU2190679C1 (en) Magnesium alloy ingot production method
CN100365136C (en) Method and apparatus for delivering metallurgically improved molten metal
RU2221893C1 (en) Method of production of ferro-titanium from wastes