JPH01501008A - Method for producing an aluminum-silicon alloy having a silicon content of 2 to 22% by mass - Google Patents
Method for producing an aluminum-silicon alloy having a silicon content of 2 to 22% by massInfo
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。 (57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】 ケイ素含量2〜22質量%を有するアルミニウムーケイ素合金の製造法 技術分野 本発明は、非鉄金属および合金の冶金に関し、より詳細には、ケイ素含量2〜2 2質量96を有するアルミニウムーケイ素合金の製造法に関する。この合金は、 自動車工業用成形鋳物物品の製造、トラクター製造および消費財の製造に有用で あることができる。[Detailed description of the invention] Method for producing an aluminum-silicon alloy having a silicon content of 2 to 22% by mass Technical field The present invention relates to the metallurgy of non-ferrous metals and alloys, and more particularly to metallurgy of non-ferrous metals and alloys with silicon content between 2 and 2. The present invention relates to a method for producing an aluminum-silicon alloy having a mass of 96. This alloy is Useful in the production of molded castings for the automotive industry, tractor production and consumer goods production. Something can happen.
背景技術 アルミナおよびケイ素を別個に破砕することからなるケイ青金ii2〜22質量 %を有するアルミニウムーケイ素合金の製造法は、技術上既知である。装入材料 は、計算された量の成分を使用して炭素質物質および破砕アルミナおよびケイ素 から調製する。次いで、団鉱は、装入材料から調製し、鉱石還元炉に入れる。装 入材料還元の結果、−次アルミニウムーケイ素合金が得られる。次いで、このよ うにして調製された合金は、精錬して非金属介在物を除去し、加工して建設アル ミニウムーケイ素合金とする(1. A、hロイドスキー、V、 A、 ツエレ ツェノフ、「アルミニウムの冶金J、1977年、「メタルルギャ(Metal lurglya) JパブリッシングIIハウス、モスクワ、5368頁〜第3 75頁参照)。Background technology Silica gold II 2-22 mass consisting of separately crushing alumina and silicon % is known in the art. Charge material carbonaceous materials and crushed alumina and silicon using calculated amounts of ingredients Prepared from A briquette is then prepared from the charge and placed in an ore reduction furnace. outfit As a result of the reduction of the input materials, a -order aluminum-silicon alloy is obtained. Next, this one The alloy prepared in this manner is then refined to remove non-metallic inclusions and processed into construction aluminum. Mini-silicon alloy (1. A, h Roidski, V, A, Zelle Tzenov, “Metallurgy of Aluminum J, 1977, “Metal lurglya) J Publishing II House, Moscow, pp. 5368-3 (See page 75).
この従来技術の方法は、非金属介在物の含量増大のためケイ素の低同化度および 得られる合金の不十分な品質という不利を有する。また、この方法は、高水準の スラグ生成およびスラグ生成のためのかなりの熱損失(10%まで)を特徴とし ている。この方法は、多段であり、高電力消費速度を必要とする。This prior art method has a low assimilation degree and It has the disadvantage of insufficient quality of the alloy obtained. This method also requires a high level of Characterized by slag formation and significant heat loss (up to 10%) due to slag formation ing. This method is multi-stage and requires high power consumption rates.
破砕結晶性ケイ素を両分に分離して20〜50鰭の画分および0. 3〜1.0 關の画分を選別しく後者の両分は捨てる)、20〜50m+sの両分の結晶性ケ イ素を780〜820℃の範囲内の温度で液体アルミニウムに溶解し、反射炉中 で攪拌してアルミニウムーケイ素溶湯を調製することからなるケイ素含ff12 〜22質量%を有するアルミニウムーケイ素合金の製造法は、技術上既知である CM、B、アルドマン、A、A、レベデフ、M。The crushed crystalline silicon was separated into two fractions: a 20-50 fin fraction and a 0. 3-1.0 20~50 m+s (20~50 m+s) Iron is dissolved in liquid aluminum at a temperature within the range of 780-820°C and placed in a reverberatory furnace. Silicon-containing ff12 consisting of preparing an aluminum-silicon molten metal by stirring with Methods for producing aluminum-silicon alloys having ~22% by weight are known in the art. C.M., B., Aldman, A.A., Lebedev, M.
■、チュクロフ、「軽合金の溶融および鋳造」、1969年、「メタルルギャ」 パブリッシング・ハウス、モスクワ、第270頁〜第271頁参照)。■, Chukurov, “Melting and casting of light alloys”, 1969, “Metal Lugya” Publishing House, Moscow, pp. 270-271).
前記方法は、非金属介在物(酸化アルミニウムおよび水素)の含量減少のため、 ケイ素の高同化度、並びに合金の高品質を保証する。更に、方法は、スラグ生成 量を減少することを可能にする。方法は、容易に実施でき、高電力消費を必要と しない。Said method reduces the content of non-metallic inclusions (aluminum oxide and hydrogen); Guarantees a high degree of assimilation of silicon as well as high quality of the alloy. Furthermore, the method Allows to reduce the amount. The method is easy to implement and does not require high power consumption. do not.
結晶性ケイ素の破砕時に、20〜50關の両分は、平均収率95%を有し、一方 、0,3〜1.0關の両分は平均して4.5%を有することが既知である。前記 方法においては、結晶性ケイ素の0. 3〜1. 0鰭の画分は、アルミニウム ーケイ素合金の調製における用途を見出さず、このように入手しがたい原料の非 生産的損失を生ずる。When crushing crystalline silicon, both 20 and 50 fractions have an average yield of 95%, while , 0.3 to 1.0 are known to have an average of 4.5%. Said In the method, 0. 3-1. 0 fin fraction is aluminum – The non-use of these hard-to-obtain raw materials without finding any use in the preparation of silicon alloys. resulting in productive losses.
発明の開示 本発明は、ケイ素含量2〜22質量%を有するアルミニウムーケイ素合金の製造 法において、0.3〜1.0關の画分の結晶性ケイ素の使用を可能にすることに よって入手しがたい原料の損失を排除し、かつ調製された合金の品質を改良する であろう結晶性ケイ素の溶解の変形プロセス条件の提供に関する。Disclosure of invention The present invention relates to the production of aluminum-silicon alloys having a silicon content of 2 to 22% by mass. to enable the use of crystalline silicon in fractions of 0.3 to 1.0 in thus eliminating the loss of hard-to-obtain raw materials and improving the quality of the prepared alloys. The present invention relates to the provision of modified process conditions for the dissolution of crystalline silicon.
この課題は、破砕結晶性ケイ素を分離して20〜501■の画分および0.3〜 1.0+a+*の両分に選別し、20〜50關の両分の結晶性ケイ素を780〜 820℃の範囲内の温度で液体アルミニウムに溶解し、反射炉中で攪拌してアル ミニウムーケイ素溶湯を調製することを包含するケイ素含量2〜22質量%を有 するアルミニウムーケイ素合金の製造法であって、20〜50+i+*の画分の 結晶性ケイ素の溶解と同時に、0.3〜1.0+ll11の画分の結晶性ケイ素 を結晶性ケイ素の全芸人材料の3〜10質量%の量で不活性ガスのジェットによ って溶湯液面以下で導入することを特徴とする、ケイ青金ii2〜22質量%を 有するアルミニウムーケイ素合金の製造法(その第−悪球)の提供によって解決 される。This task involved separating crushed crystalline silicon into fractions of 20 to 501 cm and 0.3 to 1.0 + a + *, and the crystalline silicon in both parts of 20 to 50 is separated from 780 to Aluminum is dissolved in liquid aluminum at a temperature in the range of 820°C and stirred in a reverberatory furnace. having a silicon content of 2 to 22% by mass, including preparing a mini-silicon melt; A method for producing an aluminum-silicon alloy comprising a fraction of 20 to 50+i+*. Simultaneously with the dissolution of crystalline silicon, a fraction of 0.3 to 1.0+ll11 of crystalline silicon by a jet of inert gas in an amount of 3 to 10% by weight of the total material of crystalline silicon. 2 to 22% by mass of silicon blue gold II is introduced below the liquid level of the molten metal. Solved by providing a method for producing an aluminum-silicon alloy (the first bad ball) be done.
この課題は更に、破砕結晶性ケイ素を両分に分離して20〜50龍の画分および 0.3〜1.Ommの画分に選別し、20〜50龍の両分の結晶性ケイ素を78 0〜820℃の範囲内の温度で液体アルミニウムに溶解し、反射炉中で攪拌して アルミニウムーケイ素合金を調製することを含むケイ素含量2〜22質量96を 有するアルミニウムーケイ素合金の製造法であって、20〜50mmの画分の結 晶性ケイ素の溶解を、0.3〜1.0龍の両分の結晶性ケイ素と一緒に、それぞ れ80〜85 : 20〜15に等しい画分の質量比で実施し、その溶解前に0 .3〜1.0mmの画分の結晶性ケイ素を塩化バリウムおよびナトリウムおよび カリウムの塩化物をベースとするフラックスと一緒にそれぞれ7:1〜2:1〜 3に等しい0.3〜1.0關の画分の結晶性ケイ素、塩化バリウムおよびフラッ クスの質量比で圧縮することを特徴とする、ケイ素含量2〜22質量%を有する アルミニウムーケイ素合金の製造法(その第二悪球)の提供によっても解決でき る。This problem is further solved by separating the crushed crystalline silicon into two fractions, a 20-50 fraction and a 0.3-1. The crystalline silicon from both 20 and 50 mm was separated into 78 mm fractions. Dissolved in liquid aluminum at a temperature within the range of 0-820℃ and stirred in a reverberatory furnace. Preparing an aluminum-silicon alloy with a silicon content of 2 to 22 mass 96 A method for producing an aluminum-silicon alloy having a fraction of 20 to 50 mm. The dissolution of crystalline silicon is carried out together with crystalline silicon for both 0.3 and 1.0 times, respectively. 80-85: carried out with a fraction mass ratio equal to 20-15, and before its dissolution 0 .. Crystalline silicon in the 3-1.0 mm fraction was treated with barium chloride and sodium chloride and 7:1 to 2:1 with potassium chloride-based fluxes respectively Crystalline silicon, barium chloride and fluoride in fractions of 0.3 to 1.0 equal to 3 having a silicon content of 2 to 22% by mass, characterized in that it is compressed according to the mass ratio of This problem can also be solved by providing a method for producing aluminum-silicon alloys (the second evil ball). Ru.
本発明に係る方法(その懸様)は、063〜1.0能の両分の結晶性ケイ素の使 用を可能にし、それによって入手しがたい原料の損失の排除を可能にする。更に 、本発明に係る方法は、非金属介在物(水素および酸化アルミニラム)の含量減 少のため、より高い品質の合金を得ることを可能にする。The method according to the present invention (its aspects) uses crystalline silicon with both 063 and 1.0 functionalities. of raw materials, thereby making it possible to eliminate the loss of hard-to-obtain raw materials. Furthermore , the method according to the invention reduces the content of non-metallic inclusions (hydrogen and aluminum oxide). Because of this, it is possible to obtain higher quality alloys.
0.3〜1.0關の画分の結晶性ケイ素を、20〜50mmの画分の結晶性ケイ 素の溶解と同時に不活性ガスのジェットによって溶湯の水準以下で導入するので (方法の第一態様)、溶湯バルク内でのケイ素の微細画分の長い滞留時間が保証 され、即ち、滞留時間は溶湯表面まで上がる前に微細画分の溶湯への溶解に十分 になる。更に、不活性ガスは、溶湯を通過する際に、溶湯からの非金属介在物( 水素および酸化アルミニウム)の除去に寄与する。The crystalline silicon in the fraction of 0.3 to 1.0 mm is converted to the crystalline silicon in the fraction of 20 to 50 mm. At the same time as the element is dissolved, the inert gas jet is introduced below the level of the molten metal. (first embodiment of the method) ensures a long residence time of the fine fraction of silicon in the molten metal bulk i.e. the residence time is sufficient to dissolve the fine fraction into the melt before it reaches the melt surface. become. Furthermore, when the inert gas passes through the molten metal, it removes nonmetallic inclusions ( hydrogen and aluminum oxide).
0、 3〜1.0mmの両分の結晶性ケイ素を塩化バリウムおよびフラックスと 一緒にプレスするという事実のため(方法の第二想様)、溶湯の密度よりも高い 密度を有する圧縮成形材料が得られる(このことは、溶湯の表面への0.3〜1 .0關の両分の浮上を排除する)。その結果、20〜50 m+eの両分および 0. 3〜1. 0+amの画分の結晶性ケイ素のジヨイント溶解を実施するこ とが可能になる。フラックスがプレス材料の組成物に存在することは、得られる アルミニウムーケイ素合金中の水素および酸化アルミニウムの含量を減少するこ とを可能にする。0, 3-1.0 mm of crystalline silicon on both sides with barium chloride and flux. Due to the fact that they are pressed together (second thought of the method), the density is higher than that of the molten metal. A compression molded material with a density is obtained (this means that the surface of the molten metal has a density of 0.3 to 1 .. Eliminate floating on both sides of 0). As a result, both parts of 20 to 50 m+e and 0. 3-1. Carrying out joint dissolution of crystalline silicon in the 0+am fraction becomes possible. The presence of flux in the composition of the pressed material results in Reducing the content of hydrogen and aluminum oxide in aluminum-silicon alloys and make it possible.
ケイ素2〜22質量%を有するアルミニウムーケイ素合金の調製の実施において は、粒径20〜50++usを有する結晶性ケイ素の両分は、その溶解時にケイ 素の最小限の損失を保証するので、本発明に係る方法に最も最適であることが見 出された。In carrying out the preparation of aluminum-silicon alloys with 2-22% by weight of silicon Both crystalline silicon particles with a particle size of 20 to 50++ us are dissolved during their dissolution. is found to be the most optimal for the method according to the invention, since it guarantees a minimum loss of elements. Served.
i述のように、20〜50mmの画分の結晶性ケイ素の破砕時に、後者の収率は 平均して95%であり、一方、0.3〜1.0+imの両分の収率は平均して4 .5%である。0. 3〜1.]ll1mの両分は、従来、アルミニウムーケイ 素合金の製造には使用されていなかった。このことは、入手しかたい原料の損失 を生じt;。本発明は、0.3〜1.0關の両分を使用してアルミニウムーケイ 素合金を製造する方法に関する。As mentioned above, when crushing crystalline silicon in the 20-50 mm fraction, the yield of the latter is On average, the yield is 95%, while the yield for both 0.3-1.0+im is on average 4 .. It is 5%. 0. 3-1. ]ll1m was conventionally made of aluminum It was not used in the production of elementary alloys. This results in the loss of raw materials that are difficult to obtain. resulting in t;. The present invention uses both ratios of 0.3 to 1.0 to produce aluminum silicon. The present invention relates to a method for manufacturing a base alloy.
本発明に係る方法は、結晶性ケイ素を780〜820℃の範囲内の温度で液体ア ルミニウムに溶解することを含む。この溶解温度は、反射炉の特定の操作特性に より、そして炉中で合金を製造する方法の条件により規定される。The method according to the present invention comprises converting crystalline silicon into a liquid atom at a temperature within the range of 780-820°C. Including dissolving in aluminum. This melting temperature depends on the specific operating characteristics of the reverberatory furnace. and by the conditions of the method of manufacturing the alloy in the furnace.
本発明に係る方法の第一態様によれば、0,3〜1.0+I1mの両分の結晶性 ケイ素を、不活性ガスのジェットによってケイ素の装入材料の全質量の3%未満 の量で導入することは、プロセス装置の充填不足を生じ、一方、この両分をケイ 素の全装入材料の10%よりも多い量で導入することは、不活性キャリヤーガス の消費速度の増大を生ずる。According to the first aspect of the method according to the present invention, the crystallinity of both parts of 0.3 to 1.0+I1m Silicon is reduced by a jet of inert gas to less than 3% of the total mass of the silicon charge. introducing an amount of The introduction of an inert carrier gas in an amount greater than 10% of the total raw charge resulting in an increase in the rate of consumption.
本発明に係る方法の第二態様においては、20〜50關の結晶性ケイ素の両分と 0.3〜1.0■の両分は、80〜85 : 20〜15に等しい質量比でそれ ぞれ使用される。0.3〜1.0mmの両分の結晶性ケイ素を前記比率の上限を 超える量で使用することは、0.3〜1.0+a+*の両分およびフラックスと 一緒の圧縮に使用する塩化バリウムの量を増大する必要をもたらし、二〇ことは 溶湯粘度の望ましくない増大を生ずるので、好ましくない。0.3〜1.0關の 両分の結晶性ケイ素を前記下限未満の量で使用することは、プロセスの効率を実 質上減少するので、好ましくない。In a second embodiment of the method according to the invention, between 20 and 50 degrees of crystalline silicon and Both parts of 0.3~1.0■ are equal to the mass ratio of 80~85:20~15. Each is used. The upper limit of the above ratio is 0.3 to 1.0 mm of crystalline silicon. If used in an amount exceeding 0.3 to 1.0 + a + * and flux Twenty things lead to the need to increase the amount of barium chloride used for compression together. This is undesirable because it causes an undesirable increase in the viscosity of the molten metal. 0.3~1.0 degree The use of crystalline silicon in amounts less than the lower limits limits the efficiency of the process. This is not desirable because it reduces the quality.
本発明に係る方法の第二態様においては、0.3〜1.0mmの画分の結晶性ケ イ素を塩化バリウムおよびフラックスと一緒にそれぞれ7:1〜2:1〜3に等 しい質量比でプレスする。塩化バリウムおよびフラックスの下限の選択は、液体 アルミニウムの密度を超える圧縮物の最小密度が次のように保証されることによ って規定される。即ち、7 〜2. 4g/cI11、γ2−2− 48g/d 、γ は液体アルミニウムの密度であり、72は圧縮物の密度である。In a second embodiment of the method according to the invention, a fraction of crystalline particles of 0.3 to 1.0 mm is prepared. Iron with barium chloride and flux in a ratio of 7:1 to 2:1 to 3, respectively. Press at the correct mass ratio. The selection of barium chloride and the lower limit of flux is By ensuring that the minimum density of the compact exceeds the density of aluminum: It is stipulated that That is, 7 to 2. 4g/cI11, γ2-2-48g/d , γ is the density of liquid aluminum, and 72 is the density of the compact.
前記比率における塩化バリウムおよびフラックスの上限は、塩化バリウムおよび フラックスの含量の更なる増大が溶湯粘度の望ましくない増大およびフラックス の非生産的消費を生ずることによって規定される。The upper limit of barium chloride and flux in the above ratio is barium chloride and Further increases in flux content result in an undesirable increase in melt viscosity and flux It is defined by producing unproductive consumption of
発明を実施するための最良の形態 本発明に係る方法の第一態様においては、ケイ素含量2〜22W量%を有するア ルミニウムーケイ素合金の製造は、下記の方式で行う。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In a first embodiment of the method according to the invention, aluminum having a silicon content of 2 to 22% by weight The aluminum-silicon alloy is manufactured in the following manner.
破砕結晶性ケイ素を20〜50mmおよび0.3〜1.0m+*の両分に分離し た後、20〜50mmの画分を反射炉に装入する。次いで、所要量の液体アルミ ニウムを780〜820℃の範囲内の温度において炉に装入する。Separate the crushed crystalline silicon into 20-50mm and 0.3-1.0m+* sections. After that, the 20-50 mm fraction is charged into a reverberatory furnace. Then the required amount of liquid aluminum Charge the furnace at a temperature within the range of 780-820°C.
20〜50關の両分の結晶性ケイ素を前記温度で攪拌下に液体アルミニウムに溶 解して、アルミニウムーケイ素合金を:A製する。攪拌は、例えば、米国の会社 「カーボランダム」から入手できる遠心ポンプ、ガス動的ポンプ、電磁気攪拌装 置を使用することによって行うことができる(A、D、アンドレエフ、V、B、 ゴーリン、G、S。20 to 50 parts of crystalline silicon are dissolved in liquid aluminum under stirring at the above temperature. Then, an aluminum-silicon alloy is prepared as follows. Stirring, for example, the US company Centrifugal pumps, gas dynamic pumps, and electromagnetic stirring devices available from "Carborundum" (A, D, Andreev, V, B, Gorlin, G.S.
マカロフ、「アルミニウム合金の高生産性製錬」、1980年、「メタルルギャ 」パブリッシング・ハウス、モスクワ、第89頁〜第95頁参照)。Makarov, “Highly Productive Smelting of Aluminum Alloys”, 1980, “Metal Lugia ” Publishing House, Moscow, pp. 89-95).
20〜50mmの画分の結晶性ケイ素の溶解と同時に、0.3〜1.0m+sの 画分の結晶性ケイ素を、窒素、アルゴンなどの不活性ガスのジェットによって、 結晶性ケイ素の全装入材料の3〜10質量%の量で溶湯液面以下で導入する。0 .3〜1.0mmの画分の結晶性ケイ素との混合物中の不活性ガスのジェットの 調製は、流動床装置中で行う。0.3〜1.0+I1mの両分の結晶性ケイ素を 不活性ガスのジェットによって溶湯液面以下で導入する時には、溶湯容量中での 長い滞留時間のため、この画分のケイ素の完全な溶解が生ずる。Simultaneously with the dissolution of crystalline silicon in the 20-50 mm fraction, 0.3-1.0 m+s The crystalline silicon fraction is purified by a jet of inert gas such as nitrogen or argon. Crystalline silicon is introduced below the melt level in an amount of 3 to 10% by weight of the total charge. 0 .. of a jet of inert gas in a mixture with crystalline silicon in the 3-1.0 mm fraction. Preparation takes place in a fluidized bed apparatus. Both crystalline silicon of 0.3~1.0+I1m When the molten metal is introduced below the liquid level by a jet of inert gas, the molten metal volume is Due to the long residence time, complete dissolution of the silicon in this fraction occurs.
合金の準備完了度は、合金の主成分および不純物の含量の高速分析の結果によっ て規定され、その後、最終合金を型に鋳込む。The readiness of the alloy depends on the results of a rapid analysis of the main components and impurity content of the alloy. The final alloy is then cast into a mold.
本発明に係る方法の第二態様においては、ケイ素含量2〜22質量%を有するア ルミニウムーケイ素合金の製造は、下記の方式で行う。In a second embodiment of the method according to the invention, a silicon content of from 2 to 22% by weight is provided. The aluminum-silicon alloy is manufactured in the following manner.
破砕結晶性ケイ素を20〜50關および0.3〜1.0mmの画分に分離する。The crushed crystalline silicon is separated into fractions of 20-50 mm and 0.3-1.0 mm.
次いで、0.3〜1. 0肺の画分の結晶性ケイ素をそれぞれ7:1〜2:1〜 3に等しい塩化バリウム(増量化合物)およびフラックスと一緒に圧縮する。フ ラックスとして、例えば、52〜57質量%のNaC1と30〜35質量%KC Iと10〜15質黛96のN a S iF 6とからなる混合物が、使用でき る。次いで、20〜501111の画分の結晶性ケイ素および0.3〜1.0+ nmの結晶性ケイ素の画分含有生成圧縮物は、20〜50mmのケイ素の両分対 0.3〜1.0+nのケイ素の両分の質量比がそれぞれ80〜85:20〜15 に等しいような量で装入する。次いで、所要量の液体アルミニウムを780〜8 20℃の温度で炉に装入し、液体アルミニウムへの両両分の結晶性ケイ素のジヨ イント溶解を前記温度で攪拌下に行って、アルミニウムーケイ素溶湯を調製する 。プロセスのこれらの条件下で、0,3〜1.0mmの両分のケイ素は、溶湯バ ルク中での長い滞留時間のため、溶解するようになるのに十分な時間を有する。Then, 0.3 to 1. 0 lung fraction of crystalline silicon from 7:1 to 2:1, respectively. Compact with barium chloride (bulking compound) and flux equal to 3. centre For example, 52-57% by mass of NaCl and 30-35% by mass of KC A mixture consisting of I and 10 to 15 materials 96 N a S iF 6 can be used. Ru. Then crystalline silicon in fractions 20-501111 and 0.3-1.0+ The product compact containing a fraction of crystalline silicon of 20 to 50 mm The mass ratio of both silicon components of 0.3 to 1.0+n is 80 to 85:20 to 15, respectively. Charge in an amount equal to . Then, add the required amount of liquid aluminum to 780-8 Charge the furnace at a temperature of 20°C, and add the crystalline silicon on both sides to the liquid aluminum. Into melting is performed at the above temperature with stirring to prepare an aluminum-silicon molten metal. . Under these conditions of the process, both 0.3 and 1.0 mm of silicon are deposited in the molten metal bath. Because of the long residence time in the tank, it has enough time to become soluble.
前記攪拌は、本発明に係る方法の第一態様に記載の方式と同様の方式で行う。The stirring is carried out in the same manner as described in the first embodiment of the method according to the invention.
製造された合金の準備完了度は、合金の主成分および不純物の含量の高速分析の 結果によって規定され、その後、最終合金を型に鋳込む。The readiness of the produced alloy is determined by the rapid analysis of the main components and impurity content of the alloy. As determined by the results, the final alloy is then cast into molds.
本発明のより良い理解のために、特定の態様を説明する若干の特定例を以下に示 す。For a better understanding of the invention, some specific examples are provided below to illustrate certain aspects. vinegar.
例1(本発明に係る方法の第一態様) 破砕結晶性ケイ素を20〜50および0.3〜1.0關の画分に分離した後、2 ,650kgの量の20〜50關の両分を液体金属基準で容量25,000kg の反射炉に装入する。次いで、液体アルミニウム22 、 25 Q l(gを 800℃の温度で炉に鋳込む。20〜50+oeの両分の結晶性ケイ素の溶解を 液体アルミニウム中で前記温度で攪拌下に行って、アルミニウムーケイ素溶湯を 調製する。Example 1 (first embodiment of the method according to the invention) After separating the crushed crystalline silicon into fractions of 20-50 and 0.3-1.0, 2 , 20~50 kg of the amount of 650 kg with a capacity of 25,000 kg based on liquid metal. charged into a reverberatory furnace. Next, liquid aluminum 22, 25 Q l (g Cast into a furnace at a temperature of 800°C. Dissolution of crystalline silicon of 20 to 50+ oe The aluminum-silicon melt is prepared in liquid aluminum at the above temperature with stirring. Prepare.
電磁気攪拌装置を使用して、攪拌を行う。Stirring is performed using an electromagnetic stirrer.
20〜5C1++mの画分の結晶性ケイ素の溶解と同時に、0.3〜1.0m1 1の両分の結晶性ケイ素を、窒素のジェットによって270kgの量(ケイ素の 全装入材料の10質量%)で溶湯液面以下で導入する。合金中のケイ素の計算量 は、11,7質量%である。0.3〜1.0關の画分の結晶性ケイ素を窒素のジ ェットによって溶湯液面以下で導入する時には、前記画分のケイ素の完全な溶解 が生ずる。Simultaneously with the dissolution of crystalline silicon in the fraction of 20-5C1++m, 0.3-1.0ml 270 kg of crystalline silicon (270 kg of silicon) was removed by a jet of nitrogen. 10% by mass of the total charge material) and is introduced below the liquid level of the molten metal. Calculated amount of silicon in alloy is 11.7% by mass. Crystalline silicon in a fraction of 0.3 to 1.0 When the silicon is introduced below the liquid level of the molten metal by jet, the silicon in the fraction is completely dissolved. occurs.
合金の準備完了度は、合金の主成分および不純物の含量の高速分析の結果によっ て規定され、その後、ケイ素含量11.4質量%を有する最終合金を型に鋳込む 。The readiness of the alloy depends on the results of a rapid analysis of the main components and impurity content of the alloy. The final alloy with a silicon content of 11.4% by weight is then cast into a mold. .
前記反射炉における第一態様の本発明に係る方法の実施を説明する下記例を以下 に表1に示す。The following example illustrates the implementation of the method according to the invention in its first embodiment in said reverberatory furnace. It is shown in Table 1.
;憂1へ 鉛 寸 い [F] ト 例1(本発明に係る方法の第二態様) 破砕結晶性ケイ素を20〜50+amおよび0,3〜1.0關の画分に分離する 。次いで、584kgの量の0.3〜1.0關の画分の結晶性ケイ素を塩化バリ ウム166.8kgおよびフラックス250.2kgと一緒に圧縮する(ケイ素 の画分対塩化バリウムおよびフラックスの質量比は、それぞれ7:2:3である )。フラックスは、52質量%のNaC1と34質量%のKCIと14質量%の N a 2S iF 6とからなる混合物からなる。次いで、液体金属として計 算した時の容量25. 000kgの反射炉に、2,336kgの20〜50■ の両分の結晶性ケイ素を、0.3〜1.0m+sのケイ素の両分を含有する生成 圧縮物と一緒に装入する。20〜50mmのケイ素の両分対0. 3〜1.C1 mmのケイ素の両分の質量比は、それぞれ80 : 20に等しい。合金中のケ イ素の計算量は、11.7質量%である。次いで、炉に液体アルミニウム22, 250kgを800℃の温度で装入し、アルミニウムへの両両分の結晶性ケイ素 のジヨイント溶解を前記温度で攪拌下に行って、アルミニウムーケイ素溶湯を調 製する。プロセスのこのような条件下で、0.〜1.0+++mの画分からのケ イ素は、溶湯バルク中での長い滞留時間のため、溶解するようになるのに十分な 時間を有する。;To sadness 1 lead size [F] Example 1 (second embodiment of the method according to the invention) Separate crushed crystalline silicon into fractions of 20-50+am and 0.3-1.0 . Then, an amount of 584 kg of crystalline silicon in a fraction of 0.3 to 1.0 compressed together with 166.8 kg of aluminum and 250.2 kg of flux (silicon The mass ratio of the fraction to barium chloride and flux is 7:2:3, respectively. ). The flux was 52% by weight NaCl, 34% by weight KCI and 14% by weight. It consists of a mixture consisting of N a 2 S iF 6. It is then measured as a liquid metal. Capacity when calculated: 25. 2,336kg of 20~50cm in a 000kg reverberatory furnace Formation containing both crystalline silicon and 0.3 to 1.0 m+s of silicon Charge together with compressed material. 20-50mm silicon bipartite vs. 0. 3-1. C1 The mass ratio of both mm of silicon is equal to 80:20, respectively. ke in the alloy The calculated amount of ion is 11.7% by mass. Next, liquid aluminum 22 is placed in the furnace. 250kg of crystalline silicon was charged at a temperature of 800°C, and the crystalline silicon was added to both sides of the aluminum. The aluminum-silicon molten metal is prepared by melting the joint at the above temperature with stirring. make Under these conditions of the process, 0. From the fraction of ~1.0+++m Due to the long residence time in the bulk of the molten metal, the ion has sufficient Have time.
電磁気攪拌装置を使用して、前記攪拌を実施する。The stirring is carried out using an electromagnetic stirring device.
合金の準備完了度は、合金の主成分および不純物の含量の高速分析の結果によっ て決定され、その後、ケイ素含量11.4質896を有する最終合金を型に鋳込 む。The readiness of the alloy depends on the results of a rapid analysis of the main components and impurity content of the alloy. The final alloy with a silicon content of 11.4 and 896 was then cast into a mold. nothing.
前記反射炉における第二態様の本発明に係る方法の実施の下記例を表2に示す。The following example of implementation of the method according to the invention in the second embodiment in the reverberatory furnace is shown in Table 2.
これらの例においては、方法の第二態様の例1に記載の7ラツクスを使用する。In these examples, the 7 lux described in Example 1 of the second embodiment of the method is used.
囚 C′−】 ベ 本発明に係る方法(両方の態様)の効率は、水素および酸化アルミニウムの含量 の合金分析の結果により、並びに0.3〜1.0關の大きさの両分の結晶性ケイ 素の同化度により評価した。Prisoner C'-] Be The efficiency of the process according to the invention (both embodiments) depends on the hydrogen and aluminum oxide content According to the results of alloy analysis of It was evaluated based on the raw degree of assimilation.
合金中の水素および酸化アルミニウムの含量は、M。The content of hydrogen and aluminum oxide in the alloy is M.
B、アルドマン、A、 A、レベデフ、M、V、チュクロフによる本、「軽合金 の製錬および鋳造」、1969年、「メタルルギャ」パブリッシャーズ、モスク ワ、第663頁〜第674頁に記載の方法に従って測定する。Book by B. Aldman, A., A. Lebedev, M., V. Chukurov, “Light alloys "Smelting and Casting", 1969, "Metalrugya" Publishers, Mosque It is measured according to the method described on pages 663 to 674.
0.3〜1.0++nの画分の結晶性ケイ素の同化度は、本発明に係る方法の両 方の態様の場合に下記方式で測定する。The degree of assimilation of crystalline silicon in the fraction from 0.3 to 1.0++n is the same for both methods according to the invention. In the case of the first embodiment, the measurement is performed using the following method.
先ず、20〜50+a+*の大きさのケイ素の画分のみを使用して、方法を実施 する。その結果、ケイ素の所定含量を存するアルミニウムーケイ素合金が得られ る(C1)。First, the method was carried out using only a fraction of silicon with a size between 20 and 50+a+*. do. As a result, an aluminum-silicon alloy with a predetermined silicon content is obtained. (C1).
次いで、本発明に係る方法の第一または第二態様に対応する質量比で20〜50 龍のケイ素の両分および0,3〜1.0龍のケイ素の両分を使用して、方法を実 施する。Then, in a mass ratio of 20 to 50, corresponding to the first or second embodiment of the method according to the invention. The method was carried out using both dragon silicon fractions and 0.3 to 1.0 dragon silicon fractions. give
その結果、ケイ素の特定の含量を有するアルミニウムーケイ素合金が得られる( C2)。方法の両方の態様においては、合金中のケイ素の計算量は、同じであっ た。As a result, an aluminum-silicon alloy with a certain content of silicon is obtained ( C2). In both aspects of the method, the calculated amount of silicon in the alloy is the same. Ta.
0.3〜1.0龍の両分の結晶性ケイ素の同化度(Y。Degree of assimilation of crystalline silicon (Y) between 0.3 and 1.0 dragons.
%)は、次式 によって計算する。%) is the following formula Calculate by.
式中、C工は20〜50+n+eの画分の結晶性ケイ素を使用して得られる合金 中のケイ素の含量(質量%)であり、C2は20〜5’ 0 ++nおよび0. 3〜1.0mmの画分の結晶性ケイ素を使用して得られる合金中のケイ素の含量 (質量%)である。In the formula, C is an alloy obtained using crystalline silicon with a fraction of 20 to 50+n+e. The content of silicon (mass %) in C2 is 20~5'0++n and 0. Content of silicon in the alloy obtained using crystalline silicon with a fraction of 3-1.0 mm (mass%).
既知方法によって測定される両方の態様における本発明に係る方法および従来技 術の方法の効率の特性を以下に表3に示す。The method according to the invention and the prior art in both aspects measured by known methods The efficiency characteristics of the surgical method are shown in Table 3 below.
前記表3のデータの比較分析は、本発明に係る方法(両方の態様)の使用が、最 終合金中の水素の含量を平均して30%だけ減少し、酸化アルミニウムの含量を 平均して37%だけ減少することを可能にすることを示す。Comparative analysis of the data in Table 3 above shows that the use of the method according to the invention (both aspects) The hydrogen content in the final alloy is reduced by an average of 30% and the aluminum oxide content is reduced. It shows that on average it is possible to reduce by 37%.
本発明に係る方法は、0.3〜1.Om+sの画分の結晶性ケイ素を使用するこ とを可能にし、このように入手しがたい原料の損失を排除する。表3は、微細画 分のケイ素の高同化度が保証されることを示す。それは、従来技術の方法におけ る20〜50關の両分のケイ素の同化度に実質上等しい。The method according to the present invention can be used in a range of 0.3 to 1. Using crystalline silicon in the Om+s fraction and thus eliminates the loss of hard-to-obtain raw materials. Table 3 shows the fine image It is shown that a high degree of assimilation of silicon in minutes is guaranteed. That is, in the prior art method It is substantially equal to the degree of silicon assimilation between 20 and 50 degrees.
産業上の利用可能性 本発明は、ケイ青金ff12〜22質量%を有するアルミニウムーケイ素合金を 製造するための非鉄金属および合金の冶金の技術における応用を見出すことがで きる。前記合金は、自動車およびトラクター工業用成形鋳造品の製造、並びに消 費財の製造において使用できる。Industrial applicability The present invention uses an aluminum-silicon alloy having silicon blue ff 12 to 22% by mass. May find application in the technology of metallurgy for the production of non-ferrous metals and alloys. Wear. The alloys are used in the production of molded castings for the automobile and tractor industries, as well as in the consumer It can be used in the production of consumer goods.
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