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 700-750С (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 (659С);
- 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 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 200-250С 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.
В нерастворимом в воде остатке после выборки Al металлического:
1. Mg, Si, Cu, Al, Na, Zn, Ti; следы Mn, Fe
2. Содержание нерастворимого в воде остатка 45%.
3. Содержание Al 5,9%
В фильтрате после фильтрации н/р остатка:
1. Mg, Si, Al, Cu много меньше, чем в н/р в воде остатке.
2. Na, Zn, Ti не обнаружено.
3. Состав получаемого алюминия при переплавке алюминиевых 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.
Одним из заводов, которые перерабатывают алюминиевую банку, является украинско-германское металлургическое предприятие
ООО "ЮГАМЕТ".
