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Fondant pour la fusion de métaux légers.
La fusion de métaux légers et de chutes de mé- taux légers, tels que copeaux, déchets.divers, etc., est effectuée en général en introduisant la matière à fondre sous une couche de couverture saline ou en l'introduisant sous agitation dans un bain de sel fondu. Comme fondant diminuant la perte de métal, on se sert principalement de 'mélanges de chlorure de potassium et chlorure de sodium, en partie aussi avec addition de carbonate de sodium et de fluorure de calcium en quantités variables de 10 à 20%,
On connaît aussi un grand nombre de fondants dissolvant l'oxyde; c'est ainsi qu'un mélange de
20% de cryolithe,
40% de chlorure de sodium,
40% de chlorure de potassium s'est montré particulièrement approprié pour la fusion de copeaux.
En outre, des mélanges de chlorure de sodium,.: chlorure de potassium, cryolithe, fluorure de sodium, chlo-
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rure de baryum, chlorure d'aluminium et fluorure d'alumi-
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nium ont été proposés comme î.cridc,UtE, particulièrement effi- caces pour la fusion de chutes de métaux légers. On a aussi recommandé l'addition aux fondants usuels de composés de bore, tels par exemple qu'acide borique, borax, oxyde de
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bore, borure de calcium, sulfure de bore, ,1os}Jüate 6e bore, nitrure de bore, carbure de bore, ainsi que fluorures de bere.
Lorsque les dits mélanges de sels contiennent, en 'dehors des chlorures alcalins et alcalino-terreux, encore
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des fluorures ou des composés de bore, ils sont 1'01,;. n vor.:ent coûteux. En outre, il est relativement difficile de se, pro- curer ces constituants de fondants parce qu'ils sont nécessaires pour d'autres applications.
Mais l'inconvénient principal de tous les mélanges de sels mentionnés est à voir dans le fait que, lors de leur utilisation pour la fusion d'alliages contenant des quantités substantielles de magnésium, le magnésium métallique est éliminé, à l'exception de traces. Par exemple, lorsqu'on utilise des mélanges de sels contenant de la cryolithe, il se produit une réaction d'échange suivant l'équation
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3 Mg + 2rAl.F' = 3 MgF2 + il (revue ",Aluminium", 23e année, n 3, page 135). }bi::., une transformation du magnésium se produit aussi lorsqu'on
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utilise des chlorures alcalins ou alaaljno-terreux.
La présente invention a pour objet un fondant pour la fusion de métaux légers, en particulier d'alliages d'alu-
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minium contenant c'u magnésium, dont l'bl'IJlic8.tion permet ci'éviter avec sûreté une perte de la teneur en magnésium de la matière a f onc;xr; ce fourni contiel,l1" à ::0-é de chlorures alcalins cu chlorures alcalino-terreux, ou de mélanges de ces sels, et éventuellement :.;, si 3e L-6 i i , .,. -, - -.1 Cr 11 lie e.il'o.a
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de carbonates aloalino-terreux, au ttoins 3 et au maximum environ 30%, mais en général pas plus d'environ 20%, et de préférence environ 6 à 7% de chlorure de magnésium.
Or. a déjà proposé, il est vrai, d'utiliser pour la fusion d'alliages à très forte teneur de magnésium des fondants qui contiennent du chlorure de magnésium dans la proportion de 40 à 70%, à côté de chlorure de potassium dans la proportion de 25 à 35% et de faibles proportions de fluorure de calcium et de fluorure de sodium: Mais on n'avait pas reconnu qu'uneperte de magnésium peut déjà être évitée avec sûreté, dans la fusion de tels alliages, en.utili.- sant des proportions beaucoup plus faibles de chlorure de magnésium dans le fondant.
Une addition de fluorures et de silicofiuorures au fondant conforme à l'invention n'est pas désirable et une teneur en ces éléments n'est donc possible qu'en faibles quantités telles que l'effet de l'addition de chlorure de magnésium,suivant l'invention, n'en soit pas annihilé.
De même, une teneur en composés.de bore, tels par exemple que l'acide borique, n'est pas nécessaire.
Un fondant ayant à peu près la composition sui- ,vante ;
49% de chlorure de calcium,
33% de chlorure de sodium,
12% de chlorure da 'potassium,
6% de chlorure de magnésium, et présentant un point de fusion de 5000 c environ,, qui est par conséquent bien inférieur à la température de fusion des alliages d'aluminium usuels du commerce, a donné des résul tats particulièrement bons. On évite.ainsi une forte surchauf fe de la matière fondue, telle qu'elle est nécessaire autrement aveo d'autres fondants à point de fusion élevé. Le dit fondant est extrêmement fluide et il peut en conséquence être
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réutilisé de façon répétée pour la fusion de déchets de métaux légers fortement souillés.
Etant donné que la densité du dit mélange de sels fondu présente avec 1.,85 une différence suffisamment grande par rapport àd la densité d'alliages d'aluminium fondus, une bonne séparation de la matière fondue du laitier peut être effectuée après que la fusion a été faite.
La composition du fondant conforme à l'invention est de préférence choisie de façon que son point de fusion soit inférieur au point de fusion de l'alliage à fondre; en tous cas, il ne doit pas, de préférence, être plus de 50 au-dessus du point de fusion de la matière métallique.
Exemple.
Lors de la fusion de 8250 kg, de copeaux d'un alliage d'aluminium avec 1,18% de magnésium, et a pu re tirer, avec une consommation de 13%d du fondant cité à titre d'exem- ple, 7600 kg, de la matière à fondre, correspondant à un rendement de 92%, sous forme de ,gueuses ayant une teneur en magnésium de 1,16% Lors de la fusion avec du chlorure de sodium ou un mélange de 80% de chlorure de sodium et ,30;
.-' de cryolithe, la teneur en magnésium de la matière obtenue sous forme de gueuses (rendement 82%)a, par contre, été réduitc à 0,04 - 0,06%. Avec l'utilisation du fondant confonme à l'invention ayant le, très bas point de fusion indiqué, la consom mation de combustible a été d'environ 20% inférieure à celle nécessitée par l'utilisation de chlorure de sodium ou de mélange de chlorure de sodium et de cryolithe.
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Fondant for melting light metals.
The melting of light metals and light metal scraps, such as shavings, miscellaneous waste, etc., is generally carried out by introducing the material to be melted under a layer of saline blanket or by introducing it with stirring into a molten salt bath. As flux reducing the loss of metal, it is mainly used mixtures of potassium chloride and sodium chloride, partly also with the addition of sodium carbonate and calcium fluoride in varying amounts of 10 to 20%,
A large number of fluxes dissolving the oxide are also known; this is how a mixture of
20% cryolite,
40% sodium chloride,
40% potassium chloride has been shown to be particularly suitable for melting chips.
In addition, mixtures of sodium chloride,.: Potassium chloride, cryolite, sodium fluoride, chlo-
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barium ride, aluminum chloride and aluminum fluoride
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Ni have been proposed as Cridc, UtE, particularly effective for smelting scrap light metals. It has also been recommended to add boron compounds, such as, for example, boric acid, borax, sodium oxide, to the usual fluxes.
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boron, calcium boride, boron sulphide, boron 1os} Jüate, boron nitride, boron carbide, as well as bere fluorides.
When said mixtures of salts contain, apart from alkali and alkaline-earth chlorides, also
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fluorides or boron compounds, they are 1'01,;. n vor.:ent expensive. In addition, it is relatively difficult to obtain these flux constituents because they are needed for other applications.
But the main disadvantage of all the salt mixtures mentioned is to be seen in the fact that when using them for the melting of alloys containing substantial amounts of magnesium, metallic magnesium is removed, except for traces. For example, when salt mixtures containing cryolite are used, an exchange reaction occurs according to the equation
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3 Mg + 2rAl.F '= 3 MgF2 + il (review ", Aluminum", 23rd year, n 3, page 135). } bi ::., a transformation of magnesium also occurs when
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uses alkaline or alaaljno-earth chlorides.
The present invention relates to a flux for melting light metals, in particular aluminum alloys.
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minium containing c'u magnesium, whose bl'IJlic8.tion allows ci'avoid with safety a loss of the magnesium content of the material f onc; xr; This provided contiel, l1 "to :: 0-e of alkali chlorides or alkaline earth chlorides, or mixtures of these salts, and optionally:.;, si 3e L-6 ii,.,. -, - -.1 Cr 11 binds e.il'o.a
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of aloalino-earth carbonates, at least 3 and at most about 30%, but generally not more than about 20%, and preferably about 6-7% of magnesium chloride.
Or. Has already proposed, it is true, to use for the fusion of alloys with a very high magnesium content of fluxes which contain magnesium chloride in the proportion of 40 to 70%, next to potassium chloride in the mixture. proportion of 25 to 35% and small proportions of calcium fluoride and sodium fluoride: But it had not been recognized that a loss of magnesium can already be safely avoided, in the melting of such alloys, using. - using much lower proportions of magnesium chloride in the flux.
An addition of fluorides and silicofluorides to the flux according to the invention is not desirable and a content of these elements is therefore only possible in small amounts such as the effect of the addition of magnesium chloride, according to invention, is not annihilated.
Likewise, a content of boron compounds, such as for example boric acid, is not necessary.
A fondant having approximately the following composition;
49% calcium chloride,
33% sodium chloride,
12% potassium chloride,
6% of magnesium chloride, and having a melting point of about 5000 ° C., which is therefore much lower than the melting point of the usual commercial aluminum alloys, gave particularly good results. Strong overheating of the molten material, as otherwise required with other high melting point fluxes, is avoided. Said fondant is extremely fluid and can therefore be
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repeatedly reused for smelting heavily soiled light metal scrap.
Since the density of said molten salt mixture exhibits a sufficiently large difference with 1.85 from the density of molten aluminum alloys, good separation of the molten material from the slag can be effected after the melting. was made.
The composition of the flux in accordance with the invention is preferably chosen so that its melting point is lower than the melting point of the alloy to be melted; in any event, it should preferably not be more than 50 above the melting point of the metallic material.
Example.
When melting 8250 kg of chips of an aluminum alloy with 1.18% magnesium, and was able to withdraw, with a consumption of 13% d of the flux cited as an example, 7600 kg, of the material to be melted, corresponding to a yield of 92%, in the form of, pigs having a magnesium content of 1.16% When melting with sodium chloride or a mixture of 80% sodium chloride and, 30;
.- 'Cryolite, the magnesium content of the material obtained in the form of pigs (yield 82%) has, on the other hand, been reduced to 0.04 - 0.06%. With the use of the flux according to the invention having the very low melting point indicated, the fuel consumption was about 20% less than that required by the use of sodium chloride or of a mixture of chloride. sodium and cryolite.