Описание проекта

Актуальность проекта

Всевозрастающие требования к качеству слитков из деформируемых алюминиевых сплавов и литых заготовок конструкционного назначения вызывает необходимость очистки первичного алюминия от металлических примесей и остатков электролита. Повышенное содержание в первичном алюминии примесей щелочных и щелочноземельных металлов повышает склонность алюминиевых сплавов к окислению, снижению коррозионной стойкости, увеличению усадки и пористости. Примеси электролита в первичном алюминии повышают склонность к зарастанию каналов индукционных печей при выплавке деформируемых алюминиевых сплавов. Основным методом для снижения вредного влияния примесей в первичном алюминии является обработка расплава флюсами на основе хлоридов и фторидов калия, натрия и алюминия. Однако существующие способы рафинирования имеют следующие недостатки: повышенный расход активного флюса (смесь криолита, фтористого алюминия с добавками солей натрия и калия) увеличивает шлакообразование и, как следствие, потери металла с ним, а недостаточная очистка расплава от электролита способствует зарастанию футеровки и ее преждевременному разрушению.

Цель проекта

разработка новых составов флюсов для удаления примесей щелочных и щелочноземельных металлов, частиц глинозема и электролита из первичного алюминия в транспортном ковше с применением МГД-перемешивателя

Ожидаемые (полученные) результаты 

Разработка новых составов рафинирующих флюсов и способа рафинирования первичного алюминия с минимальным содержанием примесей

Описание сути инновационного проекта

1. Проведены термодинамические расчеты реакций взаимодействия флюсов и их компонентов с щелочными и щелочноземельными металлами с применением HSC Chemistry, исследованы физико-химические свойства флюсов 2. Определен состав неметаллических включений в первичном алюминии, поставляемом на КраМЗ в транспортных ковшах непосредственно из корпусов электролиза и уточнен механизм повышенного зарастания каналов индукционных печей с его применением в качестве жидкой шихты. 3. С учетом теоретических исследований и термодинамического анализа разработаны оптимальные составы флюсов, которые наряду с высокой рафинирующей способностью увеличивают работу экстрагирования неметаллических включений флюсом и минимизируют содержание алюминия в шлаковой фазе при его скачивании с зеркала расплава 4. Планируется разработка способа получения флюса и технологии рафинирования первичного алюминия в транспортном ковше 5. Планируется проведение лабораторных и промышленных испытаний 6. На основании апробации планируется получить эффективный состав и промышленную технологию рафинирования первичного алюминия в транспортном ковше

Текущая стадия проекта 

Выполнены НИР (сформулированы и/ или научно обоснованы основы создаваемой технологии или продукта)

Эффективность проекта 

1. Снижение содержания в первичном алюминии Mg, Ca, Na, Li в 2; 2.7; 12; 7 раз соответственно 2. Снижение содержания примесей переходных металлов Va и Zr в 1.4 и 1.25 раз соответственно в алюминии электротехнического назначения ;

 Наименование и краткое описание разработки (инновационного продукта / услуги), создаваемой в проекте

Описание разработки и ее потребительских качеств

Создан стенд для электромагнитного перемешивания алюминиевого расплава в транспортном ковше и внедрен в производство. Возможность осуществления реверса расплава в процессе перемешивания, что повышает эффективность рафинирования. Получен плавленный флюс, имеющий однородный состав по всему объему.

Назначение разработки

разработка новых составов флюсов для удаления примесей щелочных и щелочноземельных металлов, частиц глинозема и электролита из первичного алюминия

Новизна и конкурентные преимущества презентуемой разработки в сравнении с аналогами

Разработаны новые составы рафинирующих флюсов, на которые подана заявка на изобретение. Разработана усовершенствованная технология рафинирования первичного алюминия в транспортном ковше

Партнёры по реализации проекта 

ООО «КраМЗ», АО "РУСАЛ Красноярск"

Объемы необходимых инвестиций, тыс. руб: 1500000