Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

RU2635117C2 - Method for refining magnesium and its alloys - Google Patents

Method for refining magnesium and its alloys Download PDF

Info

Publication number
RU2635117C2
RU2635117C2 RU2015155990A RU2015155990A RU2635117C2 RU 2635117 C2 RU2635117 C2 RU 2635117C2 RU 2015155990 A RU2015155990 A RU 2015155990A RU 2015155990 A RU2015155990 A RU 2015155990A RU 2635117 C2 RU2635117 C2 RU 2635117C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
magnesium
layer
furnace
metal
molten flux
Prior art date
Application number
RU2015155990A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2015155990A (en
Inventor
Марк Эликович Лиснянски
Владимир Иванович Петров
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "СМВ Инжиниринг" (ООО "СМВ Инжиниринг")
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 Общество с ограниченной ответственностью "СМВ Инжиниринг" (ООО "СМВ Инжиниринг") filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "СМВ Инжиниринг" (ООО "СМВ Инжиниринг")
Priority to RU2015155990A priority Critical patent/RU2635117C2/en
Publication of RU2015155990A publication Critical patent/RU2015155990A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2635117C2 publication Critical patent/RU2635117C2/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B26/00Obtaining alkali, alkaline earth metals or magnesium
    • C22B26/20Obtaining alkaline earth metals or magnesium
    • C22B26/22Obtaining magnesium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B9/00General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals
    • C22B9/10General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals with refining or fluxing agents; Use of materials therefor, e.g. slagging or scorifying agents

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: method includes introducing the refined metal throgh poring tube into the molten flux furnace, which specific gravity is greater than the specific gravity of the refined metal, and passing the metal through said layer. The refined metal is introduced into the upper part of the molten flux layer to a depth of not more than 1/3 of layer height and is directed horizontally with stream at a molten flux temperature in the injection zone within the range of 270-730°C.
EFFECT: invention provides release of produced magnesium or its high-quality alloy at higher processing rates than when pouring magnesium raw material into magnesium layer of refinery furnace casting chamber, and simplifies the design of the refinery furnace, increases the service life of the interservice period and simplifies its maintenance.
2 dwg

Description

Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности к разработке технологии рафинирования магния и его сплавов.The invention relates to the field of non-ferrous metallurgy, in particular to the development of refining technology for magnesium and its alloys.

Известен способ рафинирования магния-сырца в печах непрерывного рафинирования. (В.И. Щеголев, О.А. Лебедев. Электролитическое получение магния. Москва. Издательский дом «Руда и металлы», 2002 г.).A known method of refining raw magnesium in continuous refining furnaces. (VI Shchegolev, OA Lebedev. Electrolytic production of magnesium. Moscow. Publishing house "Ore and metals", 2002).

В известном способе магний-сырец из электролизного отделения в вакуумных ковшах подвозят к печи рафинирования и через заливочную трубу, расположенную на перекрытии печи, сливают в заливочную камеру в слой магния, подвергающегося рафинированию. На подине печи находится расплавленный флюс. Рафинирование магния осуществляется путем отстаивания в течение 30-50 минут, то есть естественного осаждения неметаллических примесей и железа за счет разницы в плотностях примесей, жидкого магния и флюса, находящегося в печи в нижней части ее объема.In the known method, raw magnesium from the electrolysis compartment in vacuum ladles is transported to the refining furnace and poured into the refining chamber into the filling chamber through a pouring pipe located on the furnace floor. At the bottom of the furnace is a molten flux. Refining of magnesium is carried out by settling for 30-50 minutes, that is, the natural deposition of non-metallic impurities and iron due to the difference in the densities of impurities, liquid magnesium and flux in the furnace in the lower part of its volume.

Разница плотностей флюса и жидкого магния позволяет ему удерживаться на поверхности флюса в течение всего периода рафинирования.The difference in the densities of flux and liquid magnesium allows it to remain on the surface of the flux throughout the refining period.

В процессе рафинирования оксид магния, нитрид и образующиеся интерметаллиды оседают на подину печи.During refining, magnesium oxide, nitride, and the resulting intermetallic compounds settle on the bottom of the furnace.

Содержащиеся в магнии-сырце хлориды (электролит электролизных ванн) в процессе осаждения в солевой расплав адсорбируют частицы нитрида и оксида магния, которые затем оседают на подину печи.Chlorides contained in raw magnesium (electrolyte of electrolysis baths) adsorb particles of nitride and magnesium oxide during precipitation into the molten salt, which are then deposited on the bottom of the furnace.

Накопившиеся на подине печи в слое солевого состава оксид магния, нитрид и интерметаллиды в виде шлама периодически извлекаются из нее при помощи специального технологического инструмента.Magnesium oxide, nitride and intermetallic compounds accumulated on the bottom of the furnace in the salt composition layer are periodically removed from it using a special technological tool.

Недостатком известного способа является невысокое качество рафинирования магния по оксидам (MgO) и интерметаллидам (Mg3N2), так как очистка магния-сырца производится лишь отстаиванием. Известно, что от мелких частиц MgO и Mg3N2 магний невозможно очистить отстаиванием в течение, например, 60 минут. А более длительная выдержка нерациональна из-за значительного понижения производительности печи.The disadvantage of this method is the low quality of the refining of magnesium oxides (MgO) and intermetallic compounds (Mg 3 N 2 ), since the purification of raw magnesium is carried out only by settling. It is known that magnesium cannot be purified from fine particles of MgO and Mg 3 N 2 by settling for, for example, 60 minutes. A longer exposure is irrational due to a significant decrease in furnace productivity.

Известен способ ввода рафинируемого сплава под слой более тяжелого, чем сплав, флюса, в результате сплав самопроизвольно проходит через слой флюса, рафинируется, всплывает на поверхность и удаляется. (Авторское свидетельство СССР 355242.)A known method of introducing a refined alloy under a layer of a flux heavier than the alloy, as a result, the alloy spontaneously passes through the flux layer, refines, floats to the surface and is removed. (USSR author's certificate 355242.)

Подача магния-сырца или его сплава под слой флюса происходит за счет действия гидростатического давления столба магния.The supply of raw magnesium or its alloy under the flux layer is due to the action of hydrostatic pressure of the magnesium column.

При подаче следующей порции магния он проходит (барботируется) через слой флюса второй камеры и удаляется. Примеси неметаллических включений смачиваются и оседают на подину миксера в виде шлама.When the next portion of magnesium is supplied, it passes (sparges) through the flux layer of the second chamber and is removed. Impurities of non-metallic inclusions are wetted and deposited on the bottom of the mixer in the form of sludge.

Этот способ принят за прототип.This method is adopted as a prototype.

Недостатком способа рафинирования магния и его сплавов, принятого за прототип, является то, что с каждым очередным вводом магния он соприкасается с примесями, осевшими в шлам, поднимая их в объем слоя рафинированного магния.The disadvantage of the method of refining magnesium and its alloys, adopted as a prototype, is that with each subsequent input of magnesium, it comes into contact with impurities deposited in the sludge, lifting them into the volume of the layer of refined magnesium.

Это способствует возможности попадания неметаллических включений в рафинированный магний в повышенных количествах, что в итоге снижает качество готовой продукции, изготавливаемой из сплава с повышенным содержанием неметаллических включений.This contributes to the possibility of non-metallic inclusions entering refined magnesium in increased quantities, which ultimately reduces the quality of finished products made from alloys with a high content of non-metallic inclusions.

Задача изобретения заключается в получении способа рафинирования магния и его сплавов, позволяющего снизить содержание неметаллических включений в слитках магния и его сплавах и исключить возможность попадания оксида магния из флюса в отливки магниевой продукции.The objective of the invention is to obtain a method of refining magnesium and its alloys, which allows to reduce the content of non-metallic inclusions in magnesium ingots and its alloys and to exclude the possibility of magnesium oxide from flux entering the castings of magnesium products.

Поставленная задача решается тем, что в способе рафинирования магния и его сплавов от неметаллических включений путем пропускания через слой расплавленного флюса с удельным весом, большим, чем рафинируемый металл, магний в слой флюса вводят на глубину не более 1/3 высоты слоя флюса, при этом температуру слоя флюса в зоне ввода металла поддерживают в пределах 720-730°С.The problem is solved in that in the method of refining magnesium and its alloys from non-metallic inclusions by passing through a layer of molten flux with a specific gravity greater than the refined metal, magnesium is introduced into the flux layer to a depth of not more than 1/3 of the height of the flux layer, while the temperature of the flux layer in the metal entry zone is maintained within 720-730 ° C.

Металл в слой флюса вводят горизонтальной струей.Metal is introduced into the flux layer by a horizontal stream.

На фиг. 1 показана печь для осуществления способа.In FIG. 1 shows a furnace for implementing the method.

На фиг. 2 показан нижний торец трубы для заливки магния.In FIG. 2 shows the lower end of the magnesium fill pipe.

Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.

Магний-сырец через заливочную трубу 1 из ковша сливают в печь в флюс 2 в верхнюю часть на глубину не более 1/3 высоты слоя солевого флюса, при этом температура флюса должна поддерживаться в пределах 720-730°С для поддержания оптимальных условий отделения от металла неметаллических примесей и осаждения их на подину печи. Заливку магния-сырца в печь и забор магния для разливки производят независимо. Забор рафинированного магния из печи для разлива в слитки производят через заборную трубу 3. Экспресс-анализ магния рафинированного производят перед его сливом из печи на конвейер или в кристаллизатор. Металл из печи отбирают пробоотборником и заливают в кокиль для отливки проб за 15 минут до отбора металла. В зависимости от режима работы печи отбор проб для анализа состава магния производят 3-4 раза в смену.Raw magnesium through the pouring pipe 1 from the ladle is poured into the furnace into a flux 2 in the upper part to a depth of not more than 1/3 of the salt flux layer height, while the flux temperature should be maintained within 720-730 ° С to maintain optimal conditions of separation from the metal non-metallic impurities and their deposition on the hearth of the furnace. The raw magnesium is poured into the furnace and the magnesium is taken for casting independently. Refined magnesium is taken from the furnace for casting into ingots through a sampling pipe 3. Express analysis of refined magnesium is performed before it is drained from the furnace to a conveyor or to a mold. The metal from the furnace is taken with a sampler and poured into a chill mold for casting samples 15 minutes before the metal is taken. Depending on the operating mode of the furnace, sampling for analysis of the composition of magnesium is carried out 3-4 times per shift.

Чистку печи от шлама осуществляют 1 раз в трое суток. Открывают крышку шахты для обслуживания печи 4 и при помощи грейферного инструмента из печи извлекают осевший на подину шлам. Затем при необходимости производится операция корректировки состава слоя флюса для восстановления заданного химического состава и его объема.Cleaning the furnace from sludge is carried out 1 time in three days. The shaft cover is opened for servicing the furnace 4 and, using a clamshell tool, the sludge settled on the bottom is removed from the furnace. Then, if necessary, an operation is performed to adjust the composition of the flux layer to restore a given chemical composition and its volume.

Заданная температура в слое флюсе поддерживается в автоматическом режиме путем изменения токовой нагрузки на электродах 5.The set temperature in the flux layer is maintained in automatic mode by changing the current load on the electrodes 5.

Магний-сырец в слой расплавленной соли вводится струей, направленной горизонтально. Для этого сливная труба заглушена в зоне выхода магния, а на ее боковой поверхности имеется отверстие 6.Raw magnesium is introduced into the layer of molten salt by a stream directed horizontally. For this, the drain pipe is plugged in the zone of magnesium exit, and on its side surface there is an opening 6.

Конструкция нижнего торца заливочной трубы 1, показанная на фиг. 2, обеспечивает выход из нее магния-сырца в слой флюса горизонтально, что исключает взмучивание флюса в нижней части и этим исключает повторное попадание неметаллических включений в рафинируемый металл.The design of the lower end of the casting pipe 1 shown in FIG. 2, provides the exit from it of raw magnesium into the flux layer horizontally, which eliminates the agitation of the flux in the lower part and this eliminates the re-entry of non-metallic inclusions into the refined metal.

Использование способа позволяет обеспечить выпуск получаемого магния или его сплава высокого качества при более высоких технологических показателях, чем при заливке магния-сырца в слой магния заливочной камеры печи рафинирования.Using the method allows for the release of the resulting magnesium or its high quality alloy at higher technological parameters than when pouring raw magnesium into the magnesium layer of the casting chamber of the refining furnace.

Кроме того, использование заявляемого способа позволит упростить конструкцию печи для рафинирования, увеличить срок межремонтного периода эксплуатации и упростить ее обслуживание.In addition, the use of the proposed method will simplify the design of the furnace for refining, increase the period of the overhaul period of operation and simplify its maintenance.

Claims (1)

Способ рафинирования магния и его сплавов от неметаллических включений, включающий ввод рафинируемого металла с помощью заливочной трубы в печь с расплавленным флюсом, удельный вес которого больше, чем удельный вес рафинируемого металла, и пропускание металла через упомянутый слой, отличающийся тем, что рафинируемый металл вводят в верхнюю часть слоя расплавленного флюса на глубину не более 1/3 высоты слоя направленной горизонтально струей при температуре расплавленного флюса в зоне ввода в пределах 720-730°С.A method for refining magnesium and its alloys from non-metallic inclusions, comprising introducing refined metal using a casting tube into a molten flux furnace, the specific gravity of which is greater than the specific gravity of the refined metal, and passing the metal through said layer, characterized in that the refined metal is introduced into the upper part of the molten flux layer to a depth of not more than 1/3 of the layer height by a horizontally directed jet at a temperature of molten flux in the input zone within 720-730 ° C.
RU2015155990A 2015-12-25 2015-12-25 Method for refining magnesium and its alloys RU2635117C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015155990A RU2635117C2 (en) 2015-12-25 2015-12-25 Method for refining magnesium and its alloys

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015155990A RU2635117C2 (en) 2015-12-25 2015-12-25 Method for refining magnesium and its alloys

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015155990A RU2015155990A (en) 2017-06-28
RU2635117C2 true RU2635117C2 (en) 2017-11-09

Family

ID=59309213

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015155990A RU2635117C2 (en) 2015-12-25 2015-12-25 Method for refining magnesium and its alloys

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2635117C2 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU355242A1 (en) * METHOD OF CONTINUOUS MAGNESIUM REFINING
US4385931A (en) * 1980-12-17 1983-05-31 Norsk Hydro A.S. Method and furnace for refining of magnesium
US5698158A (en) * 1995-02-21 1997-12-16 Sony Corporation Vacuum distillation apparatus for producing ultra high purity material
RU2222623C1 (en) * 2002-05-18 2004-01-27 Открытое акционерное общество "Российский научно-исследовательский и проектный институт титана и магния" Magnesium refining furnace
RU2228964C1 (en) * 2003-03-20 2004-05-20 Открытое акционерное общество "Российский научно-исследовательский и проектный институт титана и магния" Continuous magnesium refining furnace
RU2260067C1 (en) * 2004-09-14 2005-09-10 Открытое акционерное общество "АВИСМА титано-магниевый комбинат" Magnesium refining and magnesium alloy production apparatus

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU355242A1 (en) * METHOD OF CONTINUOUS MAGNESIUM REFINING
US4385931A (en) * 1980-12-17 1983-05-31 Norsk Hydro A.S. Method and furnace for refining of magnesium
US5698158A (en) * 1995-02-21 1997-12-16 Sony Corporation Vacuum distillation apparatus for producing ultra high purity material
RU2222623C1 (en) * 2002-05-18 2004-01-27 Открытое акционерное общество "Российский научно-исследовательский и проектный институт титана и магния" Magnesium refining furnace
RU2228964C1 (en) * 2003-03-20 2004-05-20 Открытое акционерное общество "Российский научно-исследовательский и проектный институт титана и магния" Continuous magnesium refining furnace
RU2260067C1 (en) * 2004-09-14 2005-09-10 Открытое акционерное общество "АВИСМА титано-магниевый комбинат" Magnesium refining and magnesium alloy production apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
RU2015155990A (en) 2017-06-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3753690A (en) Treatment of liquid metal
NO326797B1 (en) Process and apparatus for refining molten material
Cramb High purity, low residual, and clean steels
WO2010068140A1 (en) Method and apparatus for electron-beam or plasma-jet melting of metal from a crystallizer into a crystallizer
Sun et al. Removal of Fe from molten Al by filtration in a centrifuge
US20220305548A1 (en) Apparatus And Method For Use In Casting Of Metals And/Or Metal Alloys
US4372542A (en) Copper slag trap
US20200261970A1 (en) Device and method for continuously removing impurities from molten metal
RU2635117C2 (en) Method for refining magnesium and its alloys
KR20150002095A (en) Continuous casting apparatus and the method thereof
Janiszewski et al. Industrial experiments filtration of steel
JP2008100248A (en) Continuously casting tundish, and method of continuous casting
RU2228964C1 (en) Continuous magnesium refining furnace
RU203368U1 (en) Device for refining liquid metals and alloys
JPH10249498A (en) Method for continuously casting high cleanliness steel with tundish providing field weir closing bottom part
RU2080206C1 (en) Method of production of ingots
RU2230823C2 (en) Method of inoculation and casting of alloys of non-ferrous metals and a device for its realization
RU98158U1 (en) INTERMEDIATE BUCKET FOR CONTINUOUS METAL CASTING
SU404876A1 (en) METHOD OF REFINING MAGNESIUM AND ITS ALLOYS
CN108994270B (en) Method for purifying molten steel at tail stage of ladle in continuous casting process
Shipilov et al. Refining of metal melts by filtration method
SU1085252A1 (en) Casting method
Reeve Present trends in methods of production of aluminium alloy slabs and billets for working
RU2083319C1 (en) Apparatus for refining metal at vertical continuous casting
RU2393939C1 (en) Method of continuous casting of rectangular steel ingots and device to this end

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20181226