Введение к работе
Актуальность тема. Одяов из ооврвмашшх тэнденцпй раввития металлургии является рост потребления вторичного сырья, т.е. металлического лома и различных оїходоз производства. Это касается, в частности, производства алюминиевых сплавов. Для того, чтобы использовать в производстве алюминиевых сплавов лом и отхода, за-> грязненные примесями железа, титана, марганца, хрома и др., необходимы эффективные методы рафинирования сплавов от втих примесей. Одним из таких отходов, требущих очистки от железа и титана являются фильтростаткн от рафинирования электротермического силуми-на.
Наиболее экономически целесообразным методом рафинирования ьлшиниевнх расплавов является кристаллизационный способ, который заключается в решении двух задач: во-первых, в образовании в расплаве тугоплавких интерметаллических примесьсодержащих соединений и, во-вторых, в отделении этих соединений от жидкой фазы.
Для того, чтобы достоверно судить о температурных и концентрационных условиях кристаллизации фаз, а также о составе жидкой и твердой фаз, необходимо знание соответствующей диаграммы состояния, которая наиболее полно концентрирует информацию, необходимую для теоретического обоснования режимов кристаллизационного рафинирования.
Поетому, как разработка технологии получения алшиниевнх сплавов из вторичного сырья, так и изучение фазовых равновесий і системе il-si-Pe-UrHH несомненно является весьма актуальной задачей.
Цель работы. Целью диссертации является изучен фазовых равновесий в системе Al-3l-?e-kn-Ti и разработка на этой основе еф-
фективной технологии рафинирования лома и отходов производства алюминиевых сплавов и, в частности, фильтростатков, образующихся при рафинировании электротермического силумина от примесей железа и титана.
Научная новизна. Методами дифференциального термического, микроструктурного, рентгеновского фазового, микрорентгеностак-трального анализов, а также методом отбора проб изучены фазовые равновесия в системе Al-Si-Fe-Mn-Ti в интервале концентраций компонентов: 12 И 14 Si, " и 3% ТІ, от О ДО 5% Кп и ОТ О ДО 5$ Ре. Построены политермичэские и изотермические разрезы системы. Определены температурные и концентрационные условия первичной и совместной кристаллизации промежуточных фаз, изучены состав и кристаллическая структура фаз. Исследован состав жидкой фчзы при температурах фильтрации. Проведен термодинамический расчет температур термических эффектов, а также состава жидкой фазы при температурах фильтрации, результаты которого хорошо согласуются с экспериментальными данными.
Практическая ценность и реализация результатов исследования. Изученная диаграмма состояния си-темы Al-Si-Fe-Mn-Tl может использоваться в качестве теоретических основ для переработки лома алюминиевых сплавов, загрязненного примесями железа и титана. Разработана технология рафинирования от железа и титана фильтростатков, образующихся при фильтрации электротермического силумина. Предлагаемая технология прошла крупнолабораторные испытания и позволяет извлечь в годный продукт до 73% алюминиевокремниевого сплава от веса фильтруемого расплава.
Структура и объем работы, диссертация состоит из введения, трех глав, выводов и списка литературы. Она изложена на 102 страницах, включая 46 рисунков, IG таблиц, 44 литературных источника.