Борковських, АндрійЛущин, Сергій ПетровичБорковських, МиколаBorkovskykh, AndriyLushchin, SergiyBorkovskykh, Mykola2025-12-182025-12-182024https://eir.zp.edu.ua/handle/123456789/25575Борковських А. Розробка методу отримання алюмінієво-цирконієвої лігатури металотермічним способом із фторидно-хлоридного розплаву / А. Борковських, С. П. Лущин, М. Борковських // Нові матеріали і технології в металургії та машинобудуванні. – 2024. – № 4. – C. 45-51.UK: Методи дослідження. Експериментальний метод отримання лігатури. Спектрометричний аналіз. Теоретичний аналіз. Отримані результати. Розроблено метод промислового отримання алюмінієво-цирконієвих лігатур металотермічним способом із фторидно-хлоридного розплаву. Алюмінотермічне відновлення оксиду цирконію з метою отримання алюмінієво-цирконієвих сплавів було вибрано як найбільш економічно доцільний метод. Наведено результати дослідно-промислового виробництва лігатури та вплив технологічних параметрів на техніко-економічні показники процесу. Проведено лабораторні випробування для оцінки оптимальних технологічних параметрів процесу алюмотермії. На отриманих металевих зразках виконувалося спектрометричне визначення вмісту цирконію та проводився розрахунок повноти його вилучення. На основі отриманих результатів була обрана принципова технологічна схема для отримання лігатури з вмістом цирконію 5%. Встановлено, що зі зменшенням температури нагріву розплаву флюсу вилучення цирконію в алюмінієвий розплав збільшується. З метою підвищення вилучення цирконію було запропоновано введення флюсу для отримання алюмінієво-цирконієвої лігатури в роздавальну піч до введення в розплав алюмінію алюмінієво-цирконієвої лігатури. Наукова новизна. Показано, що найбільша розчинність оксиду цирконію в кріоліті спостерігається при кріолітному числі рівному 3,0. Це підтверджує, що розчинником оксиду цирконію (як оксиду алюмінію) є іон AlF6+. При зниженні температури процесу та збільшенні часу перемішування розплаву вилучення цирконію в лігатуру зростає. При вивченні різних способів введення шихти в піч максимальне вилучення цирконію в лігатуру в лабораторних дослідах досягнуто при введенні алюмінієвих гранул у сольовий розплав і досягало 92–93%. Попередня обробка розплаву алюмінію в роздавальній печі флюсом від отримання алюмінієво-цирконієвої лігатури дозволяє досягти 99,5% вилучення цирконію із ZrO2. Практична цінність. Наведено результати дослідно-промислового виробництва алюмінієво-цирконієвої лігатури металотермічним способом із фторидно-хлоридного розплаву на наявному пічному устаткуванні заводу з виробництва провідниково-кабельної продукції ТОВ «Крок ГТ» та вплив технологічних параметрів на техніко-економічні показники технологічного процесу промислового отримання лігатури. EN: Purpose. Development of a method for the industrial production of aluminum-zirconium master alloy by a metal-thermal method from a fluoride-chloride melt. Research methods. Experimental method of obtaining a master alloy. Spectrometric analysis. Theoretical analysis. Results. A novel industrial production method for an aluminum-zirconium master alloy by metal-thermal method from fluoride-chloride melt has been developed. The most economically feasible method was determined to be the aluminum-zirconium alloy production process, which involves the reduction of zirconium oxide through an aluminothermic reaction. The findings of the research and industrial production of the master alloy, along with the impact of the technological parameters on the technical and economic indicators of the process, are presented. Laboratory tests were conducted with the objective of identifying the optimal technological parameters for the alumothermy process. The zirconium content of the obtained metal samples was determined by means of spectrometry, and the completeness of its extraction was calculated. In light of the findings, a fundamental technological scheme was selected for the production of a master alloy with a zirconium content of 5 %. It was established that a reduction in the heating temperature of the melt flux results in an enhanced extraction of zirconium into the aluminum melt. In order to enhance the extraction of zirconium, it was suggested to introduce a flux for obtaining an aluminum-zirconium master alloy into a distribution furnace before introducing an aluminum-zirconium master alloy into the aluminum melt. Scientific novelty. The highest solubility of zirconium oxide in cryolite is observed at a cryolite number of 3.0, as demonstrated in the findings. This finding confirms that the solvent of zirconium oxide (like aluminum oxide) is the AlF6+ ion. As the temperature of the process decreases and the mixing time of the melt increases, the extraction of zirconium into the master alloy increases. In the course of investigating various methodologies for introducing the charge into the furnace, the maximum extraction of zirconium in the master alloy in laboratory experiments was achieved when aluminum granules were introduced into the salt melt and reached 92–93 %. The preliminary treatment of the aluminum melt in the distribution furnace with flux derived from the production of aluminum-zirconium master alloy has been demonstrated to facilitate the extraction of zirconium from ZrO₂ to a level of 99.5 %. Practical value. The results of the experimental and industrial production of an aluminum-zirconium master alloy by the metallothermal method from a fluoride-chloride melt on the existing furnace equipment of the plant for the production of conductor and cable products of “Krok GT” LLC and the influence of technological parameters on the technical and economic indicators of the technological process of the industrial obtaining of master alloy are given.ukлігатураалюмінійцирконійалюмінотерміяфторидно-хлоридний розплавфлюсвилученняmaster alloyaluminumzirconiumaluminothermyfluoride-chloride meltfluxextractArticle