Металлоизделия в Луганске и области

Металлокострукции, входные двери, заборы, оградки,
решетки, лестницы, ковка, модули,
вальеры, декоративная мебель

Термические способы получения алюминиевых сплавов

Значительное количество алюминия применяют в виде сплавов, среди которых важное место занимают алюминиево-кремниевые сплавы (силумины). Наиболее эффективным способом их получения является метод прямого восстановления в руднотермических печах.

Получение чистого алюминия прямой восстановительной плавкой невозможно в связи с образованием карбида алюминия. Однако восстановление алюминия становится реальным в присутствии более высококипящего вещества - растворителя. Присутствие растворителя облегчает восстановление алюминия и препятствует образованию карбидов.

Наиболее удобным компонентом таких сплавов является кремний, кипящий при 2600 eC и хорошо растворяющий алюминий. При его использовании можно получать алюминиево-кремниевые сплавы, содержащие до 70 % Al.

Сырьем для такого процесса могут служить любые виды алюминиевых руд. Чаще всего для получения силуминов используют сырье, не содержащее железа. Однако для сплавов, используемых в качестве раскислителей в черной металлургии, применяют и железистые алюминиевые руды.

В качестве восстановителя при получении алюминиево-кремниевых сплавов используют древесный уголь, нефтяной кокс, некоторые малозольные сорта каменного угля и древесную щепу. Восстановительную плавку ведут в мощных электропечах с токоподводящей угольной подиной при низком напряжении (до 50 В).

Технологическая схема термического получения кремнеалюминиевых сплавов включает следующие операции: дробление и дозирование исходных материалов; смешение компонентов шихты, окатывание и сушку гранул; восстановительную плавку на первичный сплав; очистку полученного сплава от неметаллических примесей; переработку рафинированного сплава на конструкционные алюминиево-кремниевые сплавы.

Основные процессы, протекающие при восстановительной плавке на силумины, описываются следующими реакциями:

SiO2 + 2С = Si + 2С0;

Al2O3 + ЗС = 2А1 + ЗСО;

4А1 + ЗС = Al4C3;

2А14С3 + 3Si02 = 8 Al + 3Si + 6С0.

Полученный при плавке первичный сплав содержит 25 ... 70 % Al, 28 ... 70 % Si и 1 ... 1,5% Fe.

После выпуска из электропечи первичный сплав загрязнен включениями шлака, оксидов и карбидов. Рафинирование первичного сплава от неметаллических примесей осуществляют фильтрованием через флюсовую насадку. Отфильтрованный сплав разбавляют электролитическим алюминием до содержанияя в нем 10 ... 13 % Si. Полученный таким образом силумин используют для приготовления различных литейных сплавов на основе алюминия.

Электротермическое изготовление алюминиевых сплавов обладает рядом преимуществ по сравнению с получением силумина сплавлением электролитического алюминия с металлическим кремнием. Однако этот более дешевый и простой способ лишь частично решает проблему рационального использования алюминия.

Расширение роли термических способов в общем балансе производства алюминия связано с разработкой техники и технологии разделения первичных алюминиево-кремниевых сплавов на составляющие его компоненты.

Для получения свободного алюминия из сплава могут быть применены разнообразные способы, основанные на избирательном растворении алюминия металлическими растворителями, возгонке алюминия через его субсоединения, электролитическом разделении в расплавленных солях или отделении алюминия с помощью алюминийорганических соединений.

Выделение алюминия из сплавов другими металлами (Mg, Zn, Hg, Pb) оправдано лишь при условии полной оборачиваемости металла-растворителя.

Форма заказа

Цветная металлургия

Горная проммышленность