A kinetic study on the magnesium removal from molten aluminum using Ar-SF6-O2 gaseous mixtures

• Autorzy: Hernandez, D. V. , Valdes, A. F.

Warianty tytułu

PL

Badania kinetyki usuwania magnezu z aluminium przy użyciu gazowych miesznin Ar-SF6-O2

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In this paper it is shown that pneumatically injected gaseous mixtures containing SF6(g) are useful to oxidize the magnesium dissolved in molten aluminum alloys. Although the oxidation of magnesium with SF6(g) is thermodynamically favorable, the addition of O2(g) causes that ΔG is additionally reduced by -249.16 KJ/mol Mg. After chemical analysis of the final contents of magnesium in the treated alloys, the identification of compounds in the slag by x-ray diffraction, and chemical analysis of gaseous emissions produced, a scheme of reaction is proposed. A kinetic model describing the magnesium removal rate is presented, taking into account that kinetics of the process is controlled by chemical reaction.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań nad wykorzystaniem gazowych mieszanin zawierających SF6 do utleniania magnezu rozpuszczonego w stopach aluminium. Chociaż utlenianie magnezu przez czysty SF6 charakteryzuje ujemna wartość ΔG, dodatek O2 w mieszaninie gazowej powoduje dodatkową redukcję ΔG o wartość -249.16 kJ/mol Mg. Próbki stopów aluminium oczyszczanych z magnezu przy użyciu mieszanin Ar-SF6-O2 były poddawane analizie chemicznej (atomowy spektrometr emisyjny) na zawartość magnezu, a następnie po zakończeniu procesu analizowane pod kątem identyfikacji zwiazków chemicznych metodą rentgenowskiej analizy dyfrakcyjnej. Skład gazów emitowanych podczas prób laboratoryjnych był także badany. Na podstawie wyników badań zaproponowano schemat reakcji utleniania magnezu oraz model kinetyczny przebiegu procesu usuwania magnezu ze stopów aluminiowych przy założeniu, że szybkość procesu jest kontrolowana szybkością procesów chemicznych.

Słowa kluczowe

PL

utlenianie magnezu; usuwanie magnezu ze stopów aluminium; stopy aluminium

EN

oxidation of magnesium; magnesium removal from molten aliminium; aluminium alloys

• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2006
• Tom: Vol. 51, iss. 3
• Strony: 433-442
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Hernandez, D. V.

autor

Valdes, A. F.

• Cinvestav-IPN Unidad Saltillo, Saltillo-Monterrey Highway Km, Ramos a Rizpe, Mexico

Bibliografia

• [1] David V. Neff, Brian P. Cochran, Chlorination Technology in Aluminum Recycling. Light Metals 1993, 1053-1060(1993).
• [2] Baozhong Zhao, Nickolas J. Themelis, Kinetic Study of As, Sb and Bi Removal from Copper by SFć Injection. Gas Interactions in Nonferrous Metals Processing, The Minerals, Metals & Materials Society, 127-143 (1996).
• [3] P. Waite, D. Bernard, Recent Experience with the Use of Sulphur Hexafluoride for Aluminum Fluxing. Light Metals 1990, 1053-1060(1990).
• [4] Roine, Outokumpu HSC Chemistry for Windows. Out-okumpu Research Company, Pori, Finland, (1993).
• [5] Virendra S. Warkę, M. C. Thesis, Removal of Hydrogen and Solid Particles from Molten Aluminum Alloys in the Rotating Impeller Degasser: Mathemati-cal Models and Computer Simulations. WORCESTER POLYTECHNIC INST1TUTE (2003).
• [6] E. S. Lukin, O V. Gorshkov, O. V. Logina, Porous High-strength Ceramics Based on Alumina. Ogneupori (Refractories) 10, 23-25 (1989).
• [7] ASTM; El 251-04 Test Method for Analysis of Aluminum and Aluminum Alloys by Atomie Emission Spectrometry, 2005 ASTM International.
• [8] M. Iguchi, M. Kaji, Z. Morita, Metali Trans. B; 29B, 1209-1218 (1998).
• [9] Q. T. Fang, M. K. Klingensmith, R. Boylstein, L. Podey, Evaluation of Relative Efficiency of Various Degassing Lances for Molten Aluminum Treatment Applications Light Metals 2004, 737-742 (2004).
• [10] D. Villegas, Third research PhD Thesis report; A Kinetic Study on the Liquid-Gas Reactions Applied to Molten Aluminum Refining CINVESTAV-Saltillo, 2005.
• [11] N. J. Themelis.P. Goyal, CanadianMetali. Quart., 22(3), 313-320(1882).
• [12] W. Tsang, J.T. Herron, J. Chem. Phys., 96(6), 4272-4282 (1992).
• [13] T. Engh, G. K. Sigworth, Molten Aluminum Pu-rification. Light Metals 1982, The Metallurgical Society of AIME, Warrendale, PA, USA, 1982, 983-1001.
• [14] J. Campbell, Castings, 2nd Ed. Butterwoth-Heine-mann Linacre House, Jordan Hill, Oxford, 4-5, UK, 2001.