cvmetИзвестия вузов. Цветная металлургияIzvestiya. Non-Ferrous Metallurgy0021-34382412-8783НИТУ МИСИС10.17073/0021-3438-2015-2-20-25cvmet-178Research ArticleМеталлургия цветных металловMetallurgy of Non-Ferrous MetalsРЕСУРСО- И ЭКОЛОГОСБЕРЕГАЮЩИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ВТОРИЧНЫХ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВRESOURCE-SAVING AND ENVIRONMENT-SAVING PRODUCTION TECHNOLOGIES OF SECONDARY ALUMINUM ALLOYSСелянинИ. Ф.SelyaninI. F.

докт. техн. наук, профессор кафедры материаловедения СибГИУ (654007, г. Новокузнецк, ул. Кирова, 42) Тел.: (3843) 78-43-99

kafedra_lp@mail.ruДеевВ. Б.DeevV. B.

докт. техн. наук, гл. науч. сотр. кафедры технологии литейных процессов МИСиС (119049, г. Москва, Ленинский пр-т, 4)

deev.vb@mail.ruКухаренкоА. В.KukharenkoA. V.

начальник отдела литья литейного центра ООО «РУСАЛ ИТЦ» (654000, г. Новокузнецк, пр. Ферросплавный, 7)

Andrey.Kukharenko@rusal.comСибирский государственный индустриальный университет (СибГИУ), г. Новокузнецк ООО «РУСАЛ ИТЦ», г. Новокузнецк Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС», г. МоскваРоссияDeev V.B., Kukharenko A.V.Russian FederationСибирский государственный индустриальный университет (СибГИУ), г. Новокузнецк ООО «РУСАЛ ИТЦ», г. Новокузнецк Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС», г. МоскваRussian Federation201528042015022025Copyright © Селянин И.Ф., Деев В.Б., Кухаренко А.В., 20152015Селянин И.Ф., Деев В.Б., Кухаренко А.В.Selyanin I.F., Deev V.B., Kukharenko A.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://cvmet.misis.ru/jour/article/view/178

Рассмотрены основные направления ресурсо- и экологосберегающих технологий получения вторичных алюминиевых сплавов в современных производственных условиях. Проведен анализ видов сырья и применяемых плавильных агрегатов, показаны перспективные пути дальнейшего совершенствования данного производственного процесса. Выявлено, что традиционным промышленным способом переработки вторичного алюминиевого сырья, широко используемым на практике, является термическая обработка в среде расплавленных смесей хлоридов. Предложены бессолевые технологии переработки алюминиевых шлаков, основанные на разделении металла и оксидов путем механического воздействия на них в условиях высоких температур в среде печной атмосферы или металла-коллектора. Рассмотрены их преимущества по сравнению с широко распространенной солевой технологией: материалы, применяемые для обработки расплава, существенно дешевле хлоридов щелочных металлов; отвальные шлаки являются экологически чистыми; процесс имеет высокую производительность, так как осуществляется в одном металлургическом агрегате, что исключает необходимость проведения в нем операции чистки стенок и донной части. Показаны примеры реализации рассмотренных бессолевых технологий переработки алюминиевого сырья в условиях нескольких российских металлургических предприятий.

The main directions of resource-saving and environment-saving technologies of fabrication of secondary aluminum alloys in modern industrial conditions are considered. The types of feedstocks and applied smelting aggregates are analyzed, and promising ways of the further improvement of this production process are shown. It is revealed that the traditional method of processing secondary aluminum feedstock, which is widely used in practice, is the thermal treatment in the medium of molten chloride salts. Salt-free technologies of processing aluminum dross, which are based on separation of metal and oxides by mechanical effect on them in conditions of high temperatures in the medium of the furnace atmosphere or collector metal, are proposed. Their advantages compared with a widespread salt technology are considered: materials applied to treat the melt are substantially lower-cost than alkali metal chlorides; dump slags are environmentally pure; the process has high productivity since it is performed in one metallurgical aggregate, which excludes the necessity to perform operations of cleaning the walls and bottom part in it. The examples of implementation of considered salt-free technologies of processing aluminum feedstock in conditions of several Russian metallurgical enterprises are shown.

алюминийшлактехнологияпереработкавторичное алюминиевое сырьевторичные силуминыбессолевая технологияaluminumslagtechnologyprocessingsecondary aluminum feedstocksecondary siluminssalt-free technologyReferencesЛайнер Ю.А., Резниченко В.А., Тужилин А.С. и др.// Технол. металлов. 2007. № 6. С. 2—11.Лайнер Ю.А., Резниченко В.А., Тужилин А.С. и др.// Технол. металлов. 2007. № 6. С. 2—11.Keverhijan V. // J. Miner., Metal. Mater. Soc. 2002. Vol. 54,Keverhijan V. // J. Miner., Metal. Mater. Soc. 2002. Vol. 54,№ 2. Р. 38—41.№ 2. Р. 38—41.Макаров Г.С. // Технол. легких сплавов. 2004. № 1.С. 25—30.Макаров Г.С. // Технол. легких сплавов. 2004. № 1.С. 25—30.Как развивать рециклинг алюминия? // Металлоснабжение и сбыт. 2004. № 4. С. 64—66.Как развивать рециклинг алюминия? // Металлоснабжение и сбыт. 2004. № 4. С. 64—66.Головных Н.В., Григорьев В.Г., Черных А.А. и др. // Тр. Междунар. конф. «Стратегия развития минерально-сырьевого комплекса в ХХI веке». (г. Москва, 11—15 окт. 2004 г.). М.: РУДН, 2004. С. 170—172.Головных Н.В., Григорьев В.Г., Черных А.А. и др. // Тр. Междунар. конф. «Стратегия развития минерально-сырьевого комплекса в ХХI веке». (г. Москва, 11—15 окт. 2004 г.). М.: РУДН, 2004. С. 170—172.Лайнер Ю.А., Мильков Г.А., Тужилин А.С. // Тр. науч.-техн. конф. «Проблемы и перспективы развития металлургии и машиностроения с использованием завершенных фундаментальных исследований и НИОКР» (г. Екатеринбург, 15—16 июня 2011г.) . Екатеринбург: УрО РАН, 2011. Т. 2. С. 581—587.Лайнер Ю.А., Мильков Г.А., Тужилин А.С. // Тр. науч.-техн. конф. «Проблемы и перспективы развития металлургии и машиностроения с использованием завершенных фундаментальных исследований и НИОКР» (г. Екатеринбург, 15—16 июня 2011г.) . Екатеринбург: УрО РАН, 2011. Т. 2. С. 581—587.Kurchner E. // Erzmetall. 2002. Vol. 55, № 9. Р. 465—470.Kurchner E. // Erzmetall. 2002. Vol. 55, № 9. Р. 465—470.Шустров А.Ю., Маценко Ю.А., Нагибин В.А. // Цв. металлы. 2004. № 1. С. 70—73.Шустров А.Ю., Маценко Ю.А., Нагибин В.А. // Цв. металлы. 2004. № 1. С. 70—73.Ларионов Г.В. Вторичный алюминий. М.: Металлургия, 1967.Ларионов Г.В. Вторичный алюминий. М.: Металлургия, 1967.Altodorfer J. / J. Miner., Metal. Mater. Soc. 2000. Vol. 52, № 11. Р. 19—25.Altodorfer J. / J. Miner., Metal. Mater. Soc. 2000. Vol. 52, № 11. Р. 19—25.Худяков И.Ф., Дорошкевич А.П., Кляйн С.Э. и др. Технология вторичных цветных металлов. М.: Металлургия, 1981.Худяков И.Ф., Дорошкевич А.П., Кляйн С.Э. и др. Технология вторичных цветных металлов. М.: Металлургия, 1981.Пат. 6379418 (США). Рециклинг алюминиевого лома (Recycle of scrap aluminum) / D. T. Ireland. Опубл. 30.04.2002.Пат. 6379418 (США). Рециклинг алюминиевого лома (Recycle of scrap aluminum) / D. T. Ireland. Опубл. 30.04.2002.Пат. 2244027 (РФ). Способ переработки лома алюминиевых сплавов, содержащих магний / Н.К. Барбин, Г.К. Моисеев, Н.А. Ватолин Н.А. и др. Опубл. 10.12.2005.Пат. 2244027 (РФ). Способ переработки лома алюминиевых сплавов, содержащих магний / Н.К. Барбин, Г.К. Моисеев, Н.А. Ватолин Н.А. и др. Опубл. 10.12.2005.А.с. 1199819 (СССР). Способ подготовки стружки к плавке / С.Л. Потанин, В.И. Михайлов, В.Н. Туманов и др. 1985.А.с. 1199819 (СССР). Способ подготовки стружки к плавке / С.Л. Потанин, В.И. Михайлов, В.Н. Туманов и др. 1985.Деев В.Б., Селянин И.Ф., Хосен Ри и др. // Литейщик России. 2012. № 10. С. 14—17.Деев В.Б., Селянин И.Ф., Хосен Ри и др. // Литейщик России. 2012. № 10. С. 14—17.Deev V.B., Degtyar V.A., Kutsenko A.I. et al. // Steel Trans. 2007. Vol. 37, № 12. Р. 991—994.Deev V.B., Degtyar V.A., Kutsenko A.I. et al. // Steel Trans. 2007. Vol. 37, № 12. Р. 991—994.Деев В.Б. Развитие научных основ тепловых и электромагнитных воздействий на расплавы и разработка ресурсосберегающих технологий получения высококачественных отливок из алюминиевых сплавов: Автореф. дис. … докт. техн. наук. Комсомольск-наАмуре: КнАГТУ, 2012.Деев В.Б. Развитие научных основ тепловых и электромагнитных воздействий на расплавы и разработка ресурсосберегающих технологий получения высококачественных отливок из алюминиевых сплавов: Автореф. дис. … докт. техн. наук. Комсомольск-наАмуре: КнАГТУ, 2012.Селянин И.Ф., Деев В.Б., Войтков А.П., Башмакова Н.В. // Литейщик России. 2006. № 2. С. 18—20.Селянин И.Ф., Деев В.Б., Войтков А.П., Башмакова Н.В. // Литейщик России. 2006. № 2. С. 18—20.Каленик О.Н., Немененок Б.М., Довнар Г.В., Трибушевский В.Л. // Металлургия машиностроения. 2004. № 3. С. 23—25.Каленик О.Н., Немененок Б.М., Довнар Г.В., Трибушевский В.Л. // Металлургия машиностроения. 2004. № 3. С. 23—25.Новичков С.Б. // Цв. металлы. 2004. № 1. С. 67—69.Новичков С.Б. // Цв. металлы. 2004. № 1. С. 67—69.Трибушевский В.Л., Римошевский С.Л., Иванов Д.Э., Каленик О.Н. // Металлургия машиностроения. 2004. № 3. С. 4.Трибушевский В.Л., Римошевский С.Л., Иванов Д.Э., Каленик О.Н. // Металлургия машиностроения. 2004. № 3. С. 4.Конько О.И., Курис Ю.В., Грицай В.П. // Вост.- Европ. журн. передовых технологий. 2011. № 3/11 (51).С. 11, 12.Конько О.И., Курис Ю.В., Грицай В.П. // Вост.- Европ. журн. передовых технологий. 2011. № 3/11 (51).С. 11, 12.Huber J. // Elutrotechnik (Schweiz ). 1988. № 9. C. 83—85.Huber J. // Elutrotechnik (Schweiz ). 1988. № 9. C. 83—85.Beckman M., Unger T.W. // Proc. Techn. Ses. Anni. Meet. (San Diego, Calif., March 1—5). Light Metals. 1992. P. 1159—1162.Beckman M., Unger T.W. // Proc. Techn. Ses. Anni. Meet. (San Diego, Calif., March 1—5). Light Metals. 1992. P. 1159—1162.Галевский Г.В., Кулагин Н.М., Минцис М.Я. Металлургия вторичного алюминия. Новосибирск.: Наука, 1998.Галевский Г.В., Кулагин Н.М., Минцис М.Я. Металлургия вторичного алюминия. Новосибирск.: Наука, 1998.Федотов В.М., Лебедев В.Н., Кузнецов М.Н. // Технология. Сер. Ресурсосберегающие процессы, оборудование, материалы. М.: ВИМИ, НИИР, 1994. Вып. 1-2. С. 39—41.Федотов В.М., Лебедев В.Н., Кузнецов М.Н. // Технология. Сер. Ресурсосберегающие процессы, оборудование, материалы. М.: ВИМИ, НИИР, 1994. Вып. 1-2. С. 39—41.Пат. 2559786 (Франция). Способ извлечения жидкого алюминия при прессовании горячих шлаков (Process for recovering liquid aluminium by compressing hot dross) / Vigier Pierre, Tirilly Louis, Julliard Jacques. Опубл. 23.08.85.Пат. 2559786 (Франция). Способ извлечения жидкого алюминия при прессовании горячих шлаков (Process for recovering liquid aluminium by compressing hot dross) / Vigier Pierre, Tirilly Louis, Julliard Jacques. Опубл. 23.08.85.А.с. 753919 (СССР). Способ переработки металлургических шлаков / Е.П. Капур, Л.Н. Медведева. 1980.А.с. 753919 (СССР). Способ переработки металлургических шлаков / Е.П. Капур, Л.Н. Медведева. 1980.Малиновский В.С., Малиновский В.Д., Мешков М.А., Ярных Л.В. // Металлургия машиностроения. 2004. № 4. С. 2—7.Малиновский В.С., Малиновский В.Д., Мешков М.А., Ярных Л.В. // Металлургия машиностроения. 2004. № 4. С. 2—7.Шустров А.Ю., Маценко Ю.А., Нагибин В.А. // Цв. металлы. 2004. № 1. С. 70—73.Шустров А.Ю., Маценко Ю.А., Нагибин В.А. // Цв. металлы. 2004. № 1. С. 70—73.Пат. 2004607 (РФ). Способ переработки отходов алюминиевых сплавов / В.М. Федотов, Г.А. Червов, Н.М. Лучинин. 1993.Пат. 2004607 (РФ). Способ переработки отходов алюминиевых сплавов / В.М. Федотов, Г.А. Червов, Н.М. Лучинин. 1993.Пат. 2002831 (РФ). Способ переработки шлака производства алюминия и его сплавов / В.М. Федотов, Г.А. Червов. 1993.Пат. 2002831 (РФ). Способ переработки шлака производства алюминия и его сплавов / В.М. Федотов, Г.А. Червов. 1993.Федотов М.В., Селянин И.Ф., Федотов В.М. // Литейщик России. 2007. № 8. С. 28—31.Федотов М.В., Селянин И.Ф., Федотов В.М. // Литейщик России. 2007. № 8. С. 28—31.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.