Переплав отходов алюминия
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
ВВЕДЕНИЕ
Сложность переплава стружки и легковесного лома алюминиевых сплавов состоит в том, что эти продукты имеют большую активную поверхность, покрытую своим окислом, при расплаве окислы соединяются в пелену, плавающею в основной массе металла. Эта пелена влияет на однородность металла и механические его свойства. По этому плавку необходимо вести под слоем специального флюса связывающего и выводящего их на поверхность расплава.
ГЛАВА 1. ПЕРЕПЛАВ ОТХОДОВ АЛЮМИНИЯ
Сложность переплава стружки и легковесного лома алюминиевых сплавов состоит в том, что эти продукты имеют большую активную поверхность, покрытую своим окислом, при расплаве окислы соединяются в пелену, плавающею в основной массе металла. Эта пелена влияет на однородность металла и механические его свойства. По этому плавку необходимо вести под слоем специального флюса связывающего и выводящего их на поверхность расплава.
Для уменьшения расхода флюса при переплаве следует использовать алюминиевую шихту мало загрязненную песком и глиной. Чтобы избежать взрывов и выбросов металла из печи, а также повышения содержания водорода в металле отходы перед плавкой следует просушить. Для удобства ведения плавки легковесные отходы желательно компактировать прессованием. Размеры прессовки должны позволять ей свободно, с гарантированным зазором, входить в тигель печи. Массу плавки желательно иметь кратной массе прессовки.
Плавку ведут в индукционной печи в тигле. Сначала в пустой тигель загружают флюс и нагревают его до полного расплавления с образованием легкоподвижной жидкости. Количество добавляемого флюса должно быть таково, чтобы слой расплава имел бы толщину примерно в 1 см. Затем в тигель вводят первую порцию шихты и добиваются ее полного расплавления.. После полного расплавления очередной порции шихты металл перемешивают и присаживают следующую порцию шихты. Плавку ведут при 700-750?С (красное свечение). По ходу плавки флюс загрязняется примесями и теряет активность. Свежий флюс легкоподвижен и полностью покрывает металл. Флюс, частично потерявший активность становится вязким, собирается в камни, обнажая поверхность металла, которая однако сохранят зеркальный блеск. Если флюс потерял активность в значительной степени, то поверхность металла после перемешивания становится неровной, морщинистой. Для увеличения активности такого флюса в печь следует присадить небольшую порцию свежего флюса и перемешивать. В конце плавки, после заполнения всего тигля металлом удалить отработанный флюс с помощью ложкой, после чего вылить металл в изложницу. Чтобы уменьшить содержание кристаллов алюминия в удаленном флюсе, его следует разжижить небольшой присадкой свежего флюса. Можно также несколько увеличить температуру металла. В случае необходимости флюс, потерявший активность можно удалять не только перед выпуском, но и по ходу плавки.
Расход флюса зависит от условий плавки. По результатам плавок в промышленных индукционных печах расход его составляет 2-10% от массы шихты.
.1 Состав флюса
Плавку алюминиевых отходов проводят под слоем флюса, который защищает металл от окисления и растворяет оксид алюминия, имеющийся на алюминии, способствуя плавлению отходов в однородный состав. Флюс должен удовлетворять следующим требованиям: - температура плавления должна быть ниже температуры плавления алюминия (659?С);
плотность должна быть ниже плотности жидкого алюминия (2,3 г/см3) не менее, чем на 10%;
флюс должен хорошо поглощать (растворять) оксид алюминия, очищая от его металл;
межфазная энергия флюса на границе с алюминием должна быть достаточно большой, чтобы предотвратить запутывание капель металла во флюсе.
Этим требованиям удовлетворяет разработанный нами флюс, полученный на основе хлоридов натрия и калия. Можно использовать чистый криолит, но в этом случае следует добавлять фтористый алюминий для поддержания необходимого криолитового числа.
Компоненты флюса должны быть измельчены до фракции 0,5 мм. Далее компоненты взвешивают и тщательно перемешивают до получения однородной смеси. Для уменьшения содержания водорода в переплавляемом металле перед загрузкой в печь флюс необходимо прокалить при температуре 200-250?С или, лучше, проплавить.
.2 Состав алюминиевого шлака
Качественно спектральным методом обнаружено: Mg, Cu, Si, Ca, Al, Mn + много Na и K (KCl и NaCl) примеси Fe, Ti, Pb, Sn, Zn. 3. Состав получаемого алюминия при переплавке банок из под пива. Si - 0.19%; Fe - 0.57%; Cu - 0.29%; Mn - 0.72%; Mg - 0.83%; Zn - 0.07%; Li - 0.01%; Cr - 0.014%; Pb - 0.01%; Ti - 0.01%, остальное -Al.
Плавку стружки и легковесного лома медь содержащих материалов (бронзы, латуни и т.д.) проводится аналогично в индукционной печи с тиглем. Защитную функцию от окисления металла при плавке обеспечивает специальная конструкция тигля и его материал. Плавку ведут при максимальной мощности генератора тока высокой частоты. После плавки метал перед разливкой обязательно раскислить.
сплав индукционная печь шламохранилище
ГЛАВА 2. ВЛИЯНИЕ ПРОИЗВОДСТВА АЛЮМИНИЯ В РОССИИ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ
Производство алюминия в мире неуклонно растет. Благодаря своим конструкционным и эксплутационным качествам использование алюминия увеличивается во всех отраслях мировой экономики. Сегодня спектр применения алюминия это машиностроение, аэрокосмический комплекс, производство упаковки и тары, судостроение, промышленное и гражданское строительство. Например, в современном строительст