專(zhuān)利名稱(chēng)：高純度穩(wěn)定型鋁合金錠及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鋁合金錠以及該種鋁合金錠的生產(chǎn)方法，具體涉及一種高純度穩(wěn) 定型鋁合金錠及其生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
目前，市場(chǎng)上的鋁硅合金，雜質(zhì)含量高，成分偏析嚴(yán)重，力學(xué)和加工性能差，原料的 分選能力差，制備成本高、效率低。另外，目前市場(chǎng)上生產(chǎn)的高純度穩(wěn)定型鋁合金錠采用的制備方法，一種是以純鋁 錠為基體，按照成分配比要求，添加所需合金元素，熔煉出所需牌號(hào)的鋁合金錠，但此種制 備方法成本很高；另一種制備方法是使用廢鋁料來(lái)制備，以回收來(lái)的廢鋁零件或生產(chǎn)鋁制 品過(guò)程中的邊角料以及廢鋁線(xiàn)等為主要原材料，經(jīng)熔煉配制生產(chǎn)出符合標(biāo)準(zhǔn)要求的再生鋁 錠，此種生產(chǎn)方法存在以下幾點(diǎn)問(wèn)題1)廢鋁料的來(lái)源及其預(yù)處理廢鋁料主要分為廢雜鋁切片、混雜的廢鋁料、焚燒后的含鋁碎鋁料、廢熟鋁，廢生 鋁和廢合金鋁等。廢鋁料的主要來(lái)源于工業(yè)廢料、回收料、以及鑄造澆冒系統(tǒng)，其組成相對(duì) 比較復(fù)雜。多數(shù)情況下，其中含有較多的外來(lái)雜質(zhì)，包括各種有機(jī)質(zhì)如塑料類(lèi)物質(zhì)、水分等， 這類(lèi)物質(zhì)在熔煉過(guò)程進(jìn)行之前如果不清理干凈，會(huì)造成合金熔體嚴(yán)重吸氣，在隨后的凝固 過(guò)程中產(chǎn)生氣孔、疏松等缺陷。因此熔煉前要對(duì)廢鋁料進(jìn)行預(yù)處理，行業(yè)內(nèi)對(duì)廢鋁料的預(yù)處 理是按照材料成分進(jìn)行大的分類(lèi)，分類(lèi)依據(jù)是使其接近某種牌號(hào)鋁合金的成分，對(duì)已經(jīng)分 類(lèi)的鋁合金廢料進(jìn)行必要的拆解，去除大塊的非鋁金屬或有機(jī)雜質(zhì)。對(duì)原材料進(jìn)行必要的 清洗、噴砂等。目前行業(yè)內(nèi)廢鋁的預(yù)處理基本上還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化，主要靠人工， 使用的工具是磁鐵、鋼銼，憑的是經(jīng)驗(yàn)，這種分選方法效率低、質(zhì)量差、成本高。2)高純度穩(wěn)定型鋁合金的熔煉熔煉的基本任務(wù)就是把按照一定配比的金屬爐料投入熔爐中，經(jīng)過(guò)加熱和熔化得 到熔體，再對(duì)熔化熔體進(jìn)行成分調(diào)整，并在熔煉過(guò)程中采取相應(yīng)的措施控制氣體及氧化夾 雜物的含量，使符合規(guī)定成分，得到合乎要求的、高質(zhì)量的合金液。鋁合金熔煉工藝流程如 下備料一配料一裝爐一熔化(加硅、銅等)一扒渣一加(除)鎂、鈹?shù)纫粩嚢枰蝗右徽{(diào) 整成分一攪拌一精煉一扒渣一靜置一鑄造。目前行業(yè)內(nèi)一般采用高溫熔煉法，熔煉過(guò)程中溫度控制在800°C左右，此種熔煉對(duì) 原材料的燒損很大，能耗也大；熔煉過(guò)程中的攪拌一般采用鐵耙攪拌，鐵耙攪拌會(huì)增加鋁熔 體的鐵含量，同時(shí)會(huì)增加熔體的含氣含渣量；精煉工藝不成熟，一般都是把精煉劑直接撒入 爐內(nèi)，除氣、除雜效果不好。同時(shí)生產(chǎn)過(guò)程中的污染控制不好，嚴(yán)重影響環(huán)境質(zhì)量。綜上所述，對(duì)使用廢鋁料制備高純度穩(wěn)定型鋁合金時(shí)，所面臨的技術(shù)難題有廢鋁 料的預(yù)處理質(zhì)量、熔煉過(guò)程的能耗及燒損的控制、產(chǎn)品成分的均勻性保證、鋁熔體的凈化質(zhì) 量、產(chǎn)品的結(jié)晶組織控制等，由于以上技術(shù)難題，在生產(chǎn)中存在成本高，產(chǎn)品結(jié)晶粗大、成分 偏析嚴(yán)重，雜質(zhì)含量高，性能不穩(wěn)定、環(huán)境污染嚴(yán)重等問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種高純度穩(wěn)定型 鋁合金錠，同時(shí)還提供了該高純度穩(wěn)定型鋁合金錠的生產(chǎn)方法。技術(shù)方案為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明所述的一種高純度穩(wěn)定型鋁合金錠，該合金 錠的重量百分比為Cu :3· 1 % 3. 8 % ；Si :7· 9 % 9. 3 % ；Mg :0 0. 1 % ；Zn :0 2. 3 % ；Fe 0 0. 9% ；Mn 0 0. 5% ；Ni 0 0. 5% ；Sn 0 0. 35% ；Ti :0 0. ；其它微量元素總和 0 0. 25% ；余量為AL。本發(fā)明中所述高純度穩(wěn)定型鋁合金錠中含有0 0. 的Ti ；0 0. 鈦存在， 細(xì)化了結(jié)晶，提高了產(chǎn)品的性能；本發(fā)明中所述高純度穩(wěn)定型鋁合金錠中Mg的含量小于0. 1%，保證了鋁合金產(chǎn)品 具有良好柔韌性，不易脆列，同時(shí)使得到的鋁合金產(chǎn)品含氣量降低，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。所述的高純度穩(wěn)定型鋁合金錠的生產(chǎn)方法，其具體步驟為(1)原料的分類(lèi)分選；采用廢鋁碎料篩料機(jī)進(jìn)行分選；利用廢鋁碎料篩料機(jī)將不 同的尺寸的廢鋁料分選出來(lái)；所述“廢鋁碎料篩料機(jī)”已在專(zhuān)利ZL200920048123. 7中公開(kāi)。(2)備料把分選過(guò)的原料進(jìn)行分類(lèi)儲(chǔ)存，為熔煉生產(chǎn)提供原料；(3)配料根據(jù)產(chǎn)品的各金屬元素比例要求和所備的原料進(jìn)行配比；(4)預(yù)加熱將配比好的70%原料通過(guò)“廢鋁熔煉預(yù)熱窯”進(jìn)行預(yù)加熱后，送入熔 煉爐；原料預(yù)加熱溫度可達(dá)到150°C 300°C ；(5)熔煉爐熔化加熱升溫熔化所加的原料，熔煉溫度控制在高于鋁合金熔點(diǎn) 100°C范圍內(nèi)，即650°C 750°C范圍內(nèi)，熔煉生產(chǎn)遵循“快速熔煉”原則，熔煉時(shí)間為2h 3h ；(6)扒渣將熔體表面漂浮的氧化渣扒去；(7)攪拌采用永磁攪拌技術(shù)進(jìn)行攪拌，使熔融的鋁液各部位成分均勻；永磁攪拌 是靠永磁體所產(chǎn)生的磁力場(chǎng)對(duì)鋁液進(jìn)行非接觸式攪拌，不會(huì)污染合金熔體，由于磁感應(yīng)器 置于熔爐的底部，熔爐底部的合金熔體獲得的攪拌力較大，頂部攪拌力較小，即表面的氧化 膜不易被破壞，有效地減少了合金熔體的表面氧化，同時(shí)可減少燒損，減少熔體吸氣，提高 合金成分均勻性，提高熔化速度，改善合金的內(nèi)在質(zhì)量；(8)取樣對(duì)鋁液進(jìn)行取樣，采用光譜分析儀對(duì)所取試樣進(jìn)行精確檢測(cè)并與產(chǎn)品 標(biāo)準(zhǔn)比對(duì)；(9)預(yù)加熱及再次加料把配比好的剩余的30%的原料加入“廢鋁熔煉預(yù)熱窯”進(jìn) 行預(yù)加熱后，并根據(jù)(8)的取樣結(jié)果作適當(dāng)調(diào)整，補(bǔ)充對(duì)應(yīng)的原料；(10)熔煉爐熔化再次加熱升溫熔化新加的原料；使新加入的原料成熔融狀態(tài)； 熔煉溫度范圍為650°C 750°C，時(shí)間為2h 3h ；(11)扒渣將熔體表面漂浮的氧化渣扒去；(12)取樣再次取樣檢測(cè)，并與產(chǎn)品要求進(jìn)行比對(duì)；(13)轉(zhuǎn)爐把鋁液從熔煉爐轉(zhuǎn)到精煉爐；(14)取樣；再次取樣檢測(cè)比對(duì)；
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(15)加硅、銅料取樣檢測(cè)結(jié)果和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比后，根據(jù)對(duì)比結(jié)果補(bǔ)充硅、銅料；(16)精煉爐熔化加熱升溫熔化所加的硅、銅料；熔硅、銅溫度控制在720 740°C范圍內(nèi)；(17)攪拌使熔融的鋁液各部位成分均勻；優(yōu)選采用永磁攪拌器進(jìn)行攪拌；(18)取樣對(duì)攪拌均勻后的鋁液取樣檢測(cè)；(19)調(diào)整成分當(dāng)成分不符合標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí)應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)料或稀釋?zhuān)蝗缓笕訖z測(cè)，確 認(rèn)鋁液成分滿(mǎn)足產(chǎn)品要求；(20)調(diào)整鋁液溫度把鋁液溫度調(diào)整至680 710°C范圍內(nèi)；(21)精煉除氣本發(fā)明中精煉除氣的方法優(yōu)選如下把粉狀精煉劑放置在噴粉罐 內(nèi)，采用通氮?dú)夥?，氮?dú)饧兌葹?9. 99%，把粉狀精煉劑經(jīng)過(guò)管道吹入鋁液內(nèi)部，除雜精煉的 同時(shí)進(jìn)行除氣，精煉除氣時(shí)間30 50分鐘，精煉除氣溫度680 710V ；精煉除氣時(shí)把永 磁打開(kāi)，以保證精煉除氣充分、徹底，從而來(lái)提高精煉除氣效果；精煉除氣能去除鋁液中的 雜質(zhì)和氣體，精煉除氣后，鋁液含氣量可達(dá)到0. 31cc/100gAl以下。(22)扒渣扒除精煉除氣后浮在鋁液表面的浮渣；(23)靜置靜置30 40分鐘，進(jìn)一步降低鋁液的含氣量；(24)取樣對(duì)鋁液取樣檢測(cè)，確認(rèn)鋁液成分符合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)；(25)在線(xiàn)除氣使用T型陶瓷脫氣管通高純氮?dú)?純度為99. 99% )進(jìn)行在線(xiàn)除 氣；(26)鑄造將產(chǎn)品鑄造成符合存儲(chǔ)運(yùn)輸要求的鋁合金錠。本發(fā)明所述的高純度穩(wěn)定型鋁合金錠的生產(chǎn)方法的步驟(1)中，采用篩料機(jī)來(lái)分 類(lèi)廢鋁料；由于采用篩料機(jī)來(lái)分選廢鋁料，原料的分選效率和分選質(zhì)量得到了大大提高； 通過(guò)篩料機(jī)的旋轉(zhuǎn)，廢鋁料在滾筒內(nèi)甩動(dòng)，吸附于廢鋁料的沙土油污等被沖擊后從細(xì)料出 料口排出；另外，其余的廢鋁料經(jīng)過(guò)甩動(dòng)后按篩網(wǎng)尺寸從對(duì)應(yīng)的出料口排出，經(jīng)過(guò)尺寸分選 后的廢鋁料，容易識(shí)別，因此同時(shí)提升了人工分選效率；此外，一般篩出來(lái)的4-30mm的低鎂 鋁料再經(jīng)人工分選后可直接熔煉鋁合金錠；同時(shí)由于雜質(zhì)去除，大大降低了熔煉時(shí)所產(chǎn)生 的廢渣數(shù)量。由于本發(fā)明中所述的熔煉爐和精煉爐均配備有永磁攪拌系統(tǒng)，生產(chǎn)過(guò)程中使用永 磁攪拌對(duì)鋁熔體進(jìn)行定時(shí)攪拌，由于磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)動(dòng)力具有平穩(wěn)與可調(diào)控，能使鋁液中產(chǎn)生較 低的氫氣量或其他夾渣的含量，減少氧化渣在爐內(nèi)產(chǎn)生；磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)動(dòng)力產(chǎn)生的鋁液旋渦可 使鋁液中之化學(xué)成份均勻并提高合金的結(jié)晶質(zhì)量；攪拌后的熔體化學(xué)成分均勻、無(wú)二次污 染、偏析小等。有益效果本發(fā)明提供的一種高純度穩(wěn)定型鋁合金錠，與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下 優(yōu)點(diǎn)1、產(chǎn)品的生產(chǎn)成本低，效率高。2、產(chǎn)品的含氣含渣量低，鋁熔體的清潔度高。3、合金成分均勻，很好的控制了成分偏析問(wèn)題。4、產(chǎn)品的結(jié)晶組織細(xì)，無(wú)粗大脆硬相，硅、鐵及其化合物均勻的分布在鋁基體內(nèi)。5、產(chǎn)品具有很好的力學(xué)和加工性能。6、優(yōu)良的高壓鑄造性能，良好的抗熱裂性。
本發(fā)明所述的高純度穩(wěn)定型合金錠的生產(chǎn)方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)1、由于采用“一種廢鋁碎料篩料機(jī)”進(jìn)行分選；利用機(jī)械將不同的尺寸的廢鋁料分 選出來(lái)，提高分選效率，更使其用途更為廣泛。2、由于采用了廢鋁料作為原料；采用本發(fā)明所述的生產(chǎn)方法生產(chǎn)出的產(chǎn)品生產(chǎn)成 本低，效率高。3、由于鋁合金熔煉過(guò)程中多次取樣鋁液，使用光譜分析儀對(duì)取樣的鋁液進(jìn)行精確 檢測(cè)，對(duì)鋁液成分實(shí)時(shí)掌控；同時(shí)熔煉時(shí)采用先進(jìn)的永磁攪拌技術(shù)來(lái)保證合金成分的均勻 性、同時(shí)控制成分偏析。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明 而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的各種等價(jià) 形式的修改均落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求所限定的范圍。并且，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù) 人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也 應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。實(shí)施例1—種高純度穩(wěn)定型鋁合金錠，其重量百分比為Cu 3. 15% ；Si 8. 0% ；Mg 0. 05% ；Zn 1% ；Fe 0. 3% ；Mn 0. 2% ；Ni 0. 1% ;Sn
0. 2% ；Ti 0. 04% ；其它微量元素總和0. 16% ；余量為AL。上述高純度穩(wěn)定型合金錠的生產(chǎn)方法步驟為(1)原料的分類(lèi)分選；采用廢鋁碎料篩料機(jī)進(jìn)行分選；利用廢鋁碎料篩料機(jī)將不 同的尺寸的廢鋁料分選出來(lái)；(2)備料把分選過(guò)的原料進(jìn)行分類(lèi)儲(chǔ)存，為熔煉生產(chǎn)提供原料；(3)配料根據(jù)產(chǎn)品的各金屬元素比例要求和所備的原料進(jìn)行配比；原料選擇380 切片及一些高銅低鋅的原料；(4)預(yù)加熱及加料將配比好的70%的原料通過(guò)“廢鋁熔煉預(yù)熱窯”進(jìn)行預(yù)加熱 后，送入熔煉爐；原料預(yù)加熱溫度可達(dá)到150°C ；(5)熔煉爐熔化加熱升溫熔化所加的原料，熔煉溫度為650°C，時(shí)間為2. 5h ；(6)扒渣將熔體表面漂浮的氧化渣扒去；(7)攪拌采用永磁攪拌技術(shù)進(jìn)行攪拌；(8)取樣對(duì)鋁液進(jìn)行取樣，采用光譜分析儀對(duì)所取試樣進(jìn)行精確檢測(cè)并與產(chǎn)品 標(biāo)準(zhǔn)比對(duì)；(9)預(yù)加熱及再次加料把配比好的剩余的30%的原料進(jìn)行預(yù)加熱后，送入熔煉 爐，并根據(jù)取樣的結(jié)果作調(diào)整，補(bǔ)充對(duì)應(yīng)的原料(10)熔煉爐熔化再次加熱升溫熔化新加的原料；熔煉溫度為:650°C，時(shí)間為 2h ；(11)扒渣將熔體表面漂浮的氧化渣扒去；(12)取樣再次取樣檢測(cè)；(13)轉(zhuǎn)爐把鋁液從熔煉爐轉(zhuǎn)到精煉爐；
(14)取樣；再次取樣檢測(cè)；(15)加硅、銅料取樣檢測(cè)結(jié)果和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比后，進(jìn)行加硅、銅料；(16)精煉爐熔化加熱升溫熔化所加的硅、銅料；熔硅、銅溫度為740V ；(17)攪拌采用永磁攪拌器進(jìn)行攪拌，使熔融的鋁液各部位成分均勻；(18)取樣對(duì)攪拌均勻后的鋁液取樣檢測(cè)；(19)調(diào)整成分當(dāng)成分不符合標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí)應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)料或稀釋?zhuān)蝗缓笕訖z測(cè)，確 認(rèn)鋁液成分滿(mǎn)足產(chǎn)品要求；(20)調(diào)整鋁液溫度把鋁液溫度調(diào)整至680°C ；(21)精煉除氣把粉狀精煉劑放置在噴粉罐內(nèi)，采用通氮?dú)夥?，氮?dú)饧兌葹?99. 99%，把粉狀精煉劑經(jīng)過(guò)管道吹入鋁液內(nèi)部，除雜精煉的同時(shí)進(jìn)行除氣，精煉除氣時(shí)間 30分鐘，精煉除氣溫度680°C ；精煉除氣時(shí)把永磁打開(kāi)，以保證精煉除氣充分、徹底，從而來(lái) 提高精煉除氣效果；精煉除氣能去除鋁液中的雜質(zhì)和氣體，精煉除氣后，鋁液含氣量可達(dá)到 0. 31cc/100gAl 以下。(22)扒渣扒除精煉除氣后浮在鋁液表面的浮渣；(23)靜置靜置30分鐘；(24)取樣對(duì)鋁液取樣檢測(cè)，確認(rèn)鋁液成分符合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)；(25)在線(xiàn)除氣使用T型陶瓷脫氣管通高純氮?dú)?純度為99. 99% )進(jìn)行在線(xiàn)除 氣；(26)鑄造將產(chǎn)品鑄造成符合存儲(chǔ)運(yùn)輸要求的鋁合金錠。實(shí)施例2一種高純度穩(wěn)定型鋁合金錠，其重量百分比為Cu 3. 75%;Si 9. 2%;Mg 0. 08%;Zn 2. 68%;Fe 0. 85%;Mn 0. 48%;Ni 0. 48%； Sn 0. 33% ；Ti 0. 05% ；其它微量元素總和0. 22% ；余量為AL0上述高純度穩(wěn)定型合金錠的生產(chǎn)方法步驟為(1)原料的分類(lèi)分選；采用廢鋁碎料篩料機(jī)進(jìn)行分選；利用廢鋁碎料篩料機(jī)將不 同的尺寸的廢鋁料分選出來(lái)；(2)備料把分選過(guò)的原料進(jìn)行分類(lèi)儲(chǔ)存，為熔煉生產(chǎn)提供原料；(3)配料根據(jù)產(chǎn)品的各金屬元素比例要求和所備的原料進(jìn)行配比；采用臺(tái)下料、 生鋁切片等原料；(4)預(yù)加熱及加料將配比好的70%的原料通過(guò)“廢鋁熔煉預(yù)熱窯”進(jìn)行預(yù)加熱 后，送入熔煉爐；原料預(yù)加熱溫度可達(dá)到300°C ；(5)熔煉爐熔化加熱升溫熔化所加的原料，溫度750°C，時(shí)間3h ；(6)扒渣將熔體表面漂浮的氧化渣扒去；(7)攪拌采用永磁攪拌技術(shù)進(jìn)行攪拌；(8)取樣對(duì)鋁液進(jìn)行取樣，采用光譜分析儀對(duì)所取試樣進(jìn)行精確檢測(cè)并與產(chǎn)品 標(biāo)準(zhǔn)比對(duì)；(9)預(yù)加熱及再次加料把配比好的剩余的30%的原料進(jìn)行預(yù)加熱后，送入熔煉 爐，并根據(jù)取樣的結(jié)果作調(diào)整，補(bǔ)充對(duì)應(yīng)的原料(10)熔煉爐熔化再次加熱升溫熔化新加的原料；溫度750°C，時(shí)間為2h ；
(11)扒渣將不能熔化的爐底渣和熔體表面漂浮的氧化渣扒去；(12)取樣再次取樣檢測(cè)；(13)轉(zhuǎn)爐把鋁液從熔煉爐轉(zhuǎn)到精煉爐；(14)取樣；再次取樣檢測(cè)；(15)加硅、銅料取樣檢測(cè)結(jié)果和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比后，進(jìn)行加硅、銅料；(16)精煉爐熔化加熱升溫熔化所加的硅、銅料；熔硅、銅溫度為740V ；(17)攪拌采用永磁攪拌器進(jìn)行攪拌，使熔融的鋁液各部位成分均勻；(18)取樣對(duì)攪拌均勻后的鋁液取樣檢測(cè)；(19)調(diào)整成分當(dāng)成分不符合標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí)應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)料或稀釋?zhuān)蝗缓笕訖z測(cè)，確 認(rèn)鋁液成分滿(mǎn)足產(chǎn)品要求；(20)調(diào)整鋁液溫度把鋁液溫度調(diào)整至710V ；(21)精煉除氣把粉狀精煉劑放置在噴粉罐內(nèi)，采用通氮?dú)夥?，氮?dú)饧兌葹?99. 99%，把粉狀精煉劑經(jīng)過(guò)管道吹入鋁液內(nèi)部，除雜精煉的同時(shí)進(jìn)行除氣，精煉除氣時(shí)間 40分鐘，精煉除氣溫度710V ；精煉除氣時(shí)把永磁打開(kāi)，以保證精煉除氣充分、徹底，從而來(lái) 提高精煉除氣效果；精煉除氣能去除鋁液中的雜質(zhì)和氣體，精煉除氣后，鋁液含氣量可達(dá)到 0. 31cc/100gAl 以下。(22)扒渣扒除精煉除氣后浮在鋁液表面的浮渣；(23)靜置靜置40分鐘;(24)取樣對(duì)鋁液取樣檢測(cè)，確認(rèn)鋁液成分符合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)；(25)在線(xiàn)除氣使用T型陶瓷脫氣管通高純氮?dú)?純度為99. 99% )進(jìn)行在線(xiàn)除 氣；(26)鑄造將產(chǎn)品鑄造成符合存儲(chǔ)運(yùn)輸要求的鋁合金錠。實(shí)施例3一種高純度穩(wěn)定型鋁合金錠，其重量百分比為Cu 3. 5% ；Si 8. 8% ；Mg 0. 1% ；Zn 1. 5% ；Fe 0. 68% ；Mn 0. 36% ；Ni 0. 32% ； Sn 0. 2% ；Ti 0. 06% ；其它微量元素總和0. 21% ；余量為AL。上述高純度穩(wěn)定型合金錠的 生產(chǎn)方法步驟為(1)原料的分類(lèi)分選；采用廢鋁碎料篩料機(jī)進(jìn)行分選；利用廢鋁碎料篩料機(jī)將不 同的尺寸的廢鋁料分選出來(lái)；(2)備料把分選過(guò)的原料進(jìn)行分類(lèi)儲(chǔ)存，為熔煉生產(chǎn)提供原料；(3)配料根據(jù)產(chǎn)品的各金屬元素比例要求和所備的原料進(jìn)行配比；原料采用380 大料、臺(tái)下料錠；(4)預(yù)加熱及加料將配比好的70%的原料通過(guò)“廢鋁熔煉預(yù)熱窯”進(jìn)行預(yù)加熱 后，送入熔煉爐；原料預(yù)加熱溫度可達(dá)到200°C ；(5)熔煉爐熔化加熱升溫熔化所加的原料，溫度700°C，時(shí)間2. 5h ；(6)扒渣將熔體表面漂浮的氧化渣扒去；(7)攪拌采用永磁攪拌技術(shù)進(jìn)行攪拌；(8)取樣對(duì)鋁液進(jìn)行取樣，采用光譜分析儀對(duì)所取試樣進(jìn)行精確檢測(cè)并與產(chǎn)品 標(biāo)準(zhǔn)比對(duì)；
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(9)預(yù)加熱及再次加料把配比好的剩余的30%的原料進(jìn)行預(yù)加熱后，送入熔煉 爐，并根據(jù)取樣的結(jié)果作調(diào)整，補(bǔ)充對(duì)應(yīng)的原料(10)熔煉爐熔化再次加熱升溫熔化新加的原料 ’溫度700°C，時(shí)間為2. 5h ；(11)扒渣將熔體表面漂浮的氧化渣扒去；(12)取樣再次取樣檢測(cè)；(13)轉(zhuǎn)爐把鋁液從熔煉爐轉(zhuǎn)到精煉爐；(14)取樣；再次取樣檢測(cè)；(15)加硅、銅料取樣檢測(cè)結(jié)果和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比后，進(jìn)行加硅、銅料；(16)精煉爐熔化加熱升溫熔化所加的硅、銅料；熔硅、銅溫度為739°C ；(17)攪拌采用永磁攪拌器進(jìn)行攪拌，使熔融的鋁液各部位成分均勻；(18)取樣對(duì)攪拌均勻后的鋁液取樣檢測(cè)；(19)調(diào)整成分當(dāng)成分不符合標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí)應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)料或稀釋?zhuān)蝗缓笕訖z測(cè)，確 認(rèn)鋁液成分滿(mǎn)足產(chǎn)品要求；(20)調(diào)整鋁液溫度把鋁液溫度調(diào)整至700°C左右；(21)精煉除氣把粉狀精煉劑放置在噴粉罐內(nèi)，采用通氮?dú)夥?，氮?dú)饧兌葹?99. 99%，把粉狀精煉劑經(jīng)過(guò)管道吹入鋁液內(nèi)部，除雜精煉的同時(shí)進(jìn)行除氣，精煉除氣時(shí)間 35分鐘，精煉除氣溫度700°C ；精煉除氣時(shí)把永磁打開(kāi)，以保證精煉除氣充分、徹底，從而來(lái) 提高精煉除氣效果；精煉除氣能去除鋁液中的雜質(zhì)和氣體，精煉除氣后，鋁液含氣量可達(dá)到 0. 31cc/100gAl 以下。(22)扒渣扒除精煉除氣后浮在鋁液表面的浮渣；(23)靜置靜置35分鐘;(24)取樣對(duì)鋁液取樣檢測(cè)，確認(rèn)鋁液成分符合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)；(25)在線(xiàn)除氣使用T型陶瓷脫氣管通高純氮?dú)?純度為99. 99% )進(jìn)行在線(xiàn)除 氣；(26)鑄造將產(chǎn)品鑄造成符合存儲(chǔ)運(yùn)輸要求的鋁合金錠。實(shí)施例4一種高純度穩(wěn)定型鋁合金錠，其重量百分比為Cu 3. 5% ；Si 8. 58% ；Mg 0. 07% ；Zn 1. 4% ；Fe 0. 66% ；Mn 0. 33% ；Ni 0. 28% ； Sn 0. 18% ；Ti 0. 05% ；其它微量元素總和0. 15% ；余量為AL0上述高純度穩(wěn)定型合金錠的生產(chǎn)方法步驟為(1)原料的分類(lèi)分選；采用廢鋁碎料篩料機(jī)進(jìn)行分選；利用廢鋁碎料篩料機(jī)將不 同的尺寸的廢鋁料分選出來(lái)；(2)備料把分選過(guò)的原料進(jìn)行分類(lèi)儲(chǔ)存，為熔煉生產(chǎn)提供原料；(3)配料根據(jù)產(chǎn)品的各金屬元素比例要求和所備的原料進(jìn)行配比；原料采用380 大料、臺(tái)下料錠；(4)預(yù)加熱及加料將配比好的70%的原料通過(guò)“廢鋁熔煉預(yù)熱窯”進(jìn)行預(yù)加熱 后，送入熔煉爐；原料預(yù)加熱溫度可達(dá)到180°C ；(5)熔煉爐熔化加熱升溫熔化所加的原料，溫度680°C，時(shí)間2. Ih ；(6)扒渣將熔體表面漂浮的氧化渣扒去；
(7)攪拌采用永磁攪拌技術(shù)進(jìn)行攪拌；(8)取樣對(duì)鋁液進(jìn)行取樣，采用光譜分析儀對(duì)所取試樣進(jìn)行精確檢測(cè)并與產(chǎn)品 標(biāo)準(zhǔn)比對(duì)；(9)預(yù)加熱及再次加料把配比好的剩余的30%的原料進(jìn)行預(yù)加熱后，送入熔煉 爐，并根據(jù)取樣的結(jié)果作調(diào)整，補(bǔ)充對(duì)應(yīng)的原料(10)熔煉爐熔化再次加熱升溫熔化新加的原料 ’溫度680°C，時(shí)間為2. 3h ；(11)扒渣將熔體表面漂浮的氧化渣扒去；(12)取樣再次取樣檢測(cè)；(13)轉(zhuǎn)爐把鋁液從熔煉爐轉(zhuǎn)到精煉爐；(14)取樣；再次取樣檢測(cè)；(15)加硅、銅料取樣檢測(cè)結(jié)果和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比后，進(jìn)行加硅、銅料；(16)精煉爐熔化加熱升溫熔化所加的硅、銅料；熔硅、銅溫度為740V ；(17)攪拌采用永磁攪拌器進(jìn)行攪拌，使熔融的鋁液各部位成分均勻；(18)取樣對(duì)攪拌均勻后的鋁液取樣檢測(cè)；(19)調(diào)整成分當(dāng)成分不符合標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí)應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)料或稀釋?zhuān)蝗缓笕訖z測(cè)，確 認(rèn)鋁液成分滿(mǎn)足產(chǎn)品要求；(20)調(diào)整鋁液溫度把鋁液溫度調(diào)整至690°C ；(21)精煉除氣把粉狀精煉劑放置在噴粉罐內(nèi)，采用通氮?dú)夥?，氮?dú)饧兌葹?99. 99%，把粉狀精煉劑經(jīng)過(guò)管道吹入鋁液內(nèi)部，除雜精煉的同時(shí)進(jìn)行除氣，精煉除氣時(shí)間 32分鐘，精煉除氣溫度680°C ；精煉除氣時(shí)把永磁打開(kāi)，以保證精煉除氣充分、徹底，從而來(lái) 提高精煉除氣效果；精煉除氣能去除鋁液中的雜質(zhì)和氣體，精煉除氣后，鋁液含氣量可達(dá)到 0. 31cc/100gAl 以下。(22)扒渣扒除精煉除氣后浮在鋁液表面的浮渣；(23)靜置靜置35分鐘;(24)取樣對(duì)鋁液取樣檢測(cè)，確認(rèn)鋁液成分符合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)；(25)在線(xiàn)除氣使用T型陶瓷脫氣管通高純氮?dú)?純度為99. 99% )進(jìn)行在線(xiàn)除 氣；(26)鑄造將產(chǎn)品鑄造成符合存儲(chǔ)運(yùn)輸要求的鋁合金錠。實(shí)施例5一種高純度穩(wěn)定型鋁合金錠，其重量百分比為Cu 3. 53%;Si 8. 62%;Mg 0. 09%;Zn 1. 8%;Fe 0. 65%;Mn 0. 39%;Ni 0. 27%； Sn 0. 20% ；Ti 0. 04% ；其它微量元素總和0. 13% ；余量為AL0上述高純度穩(wěn)定型合金錠的生產(chǎn)方法步驟為(1)原料的分類(lèi)分選；采用廢鋁碎料篩料機(jī)進(jìn)行分選；利用廢鋁碎料篩料機(jī)將不 同的尺寸的廢鋁料分選出來(lái)；(2)備料把分選過(guò)的原料進(jìn)行分類(lèi)儲(chǔ)存，為熔煉生產(chǎn)提供原料；(3)配料根據(jù)產(chǎn)品的各金屬元素比例要求和所備的原料進(jìn)行配比；原料采用380 大料、臺(tái)下料錠；(4)預(yù)加熱及加料將配比好的70%的原料通過(guò)“廢鋁熔煉預(yù)熱窯”進(jìn)行預(yù)加熱
11后，送入熔煉爐；原料預(yù)加熱溫度可達(dá)到220°C ；(5)熔煉爐熔化加熱升溫熔化所加的原料，溫度690°C，時(shí)間2. 7h ；(6)扒渣將熔體表面漂浮的氧化渣扒去；(7)攪拌采用永磁攪拌技術(shù)進(jìn)行攪拌；(8)取樣對(duì)鋁液進(jìn)行取樣，采用光譜分析儀對(duì)所取試樣進(jìn)行精確檢測(cè)并與產(chǎn)品 標(biāo)準(zhǔn)比對(duì)；(9)預(yù)加熱及再次加料把配比好的剩余的30%的原料進(jìn)行預(yù)加熱后，送入熔煉 爐，并根據(jù)取樣的結(jié)果作調(diào)整，補(bǔ)充對(duì)應(yīng)的原料(10)熔煉爐熔化再次加熱升溫熔化新加的原料 ’溫度690°C，時(shí)間為2. 8h ；(11)扒渣將熔體表面漂浮的氧化渣扒去；(12)取樣再次取樣檢測(cè)；(13)轉(zhuǎn)爐把鋁液從熔煉爐轉(zhuǎn)到精煉爐；(14)取樣；再次取樣檢測(cè)；(15)加硅、銅料取樣檢測(cè)結(jié)果和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比后，進(jìn)行加硅、銅料；(16)精煉爐熔化加熱升溫熔化所加的硅、銅料；熔硅、銅溫度為720°C ；(17)攪拌采用永磁攪拌器進(jìn)行攪拌，使熔融的鋁液各部位成分均勻；(18)取樣對(duì)攪拌均勻后的鋁液取樣檢測(cè)；(19)調(diào)整成分當(dāng)成分不符合標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí)應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)料或稀釋?zhuān)蝗缓笕訖z測(cè)，確 認(rèn)鋁液成分滿(mǎn)足產(chǎn)品要求；(20)調(diào)整鋁液溫度把鋁液溫度調(diào)整至695°C ；(21)精煉除氣把粉狀精煉劑放置在噴粉罐內(nèi)，采用通氮?dú)夥?，氮?dú)饧兌葹?99. 99%，把粉狀精煉劑經(jīng)過(guò)管道吹入鋁液內(nèi)部，除雜精煉的同時(shí)進(jìn)行除氣，精煉除氣時(shí)間 36分鐘，精煉除氣溫度690°C ；精煉除氣時(shí)把永磁打開(kāi)，以保證精煉除氣充分、徹底，從而來(lái) 提高精煉除氣效果；精煉除氣能去除鋁液中的雜質(zhì)和氣體，精煉除氣后，鋁液含氣量可達(dá)到 0. 31cc/100gAl 以下。(22)扒渣扒除精煉除氣后浮在鋁液表面的浮渣；(23)靜置靜置35分鐘;(24)取樣對(duì)鋁液取樣檢測(cè)，確認(rèn)鋁液成分符合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)；(25)在線(xiàn)除氣使用T型陶瓷脫氣管通高純氮?dú)?純度為99. 99% )進(jìn)行在線(xiàn)除 氣；(26)鑄造將產(chǎn)品鑄造成符合存儲(chǔ)運(yùn)輸要求的鋁合金錠。
1權(quán)利要求
一種高純度穩(wěn)定型鋁合金錠，其特征在于該合金錠的重量百分比為Cu3.1％～3.8％；Si7.9％～9.3％；Mg0～0.1％；Zn0～2.3％；Fe0～0.9％；Mn0～0.5％；Ni0～0.5％；Sn0～0.35％；Ti0％～0.1％；其它微量元素總和0～0.25％；余量為AL。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高純度穩(wěn)定型鋁合金錠，其特征在于所述高純度穩(wěn)定型鋁 合金錠中含有0 0. 的Ti。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高純度穩(wěn)定型鋁合金錠，其特征在于所述高純度穩(wěn)定型鋁 合金錠中Mg的含量小于0. 1 %。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高純度穩(wěn)定型鋁合金錠的生產(chǎn)方法，其特征在于該生產(chǎn)方 法的步驟為(1)原料的分類(lèi)分選利用廢鋁碎料篩料機(jī)將不同的尺寸的廢鋁料分選；(2)備料把分選過(guò)的原料進(jìn)行按不同尺寸分類(lèi)儲(chǔ)存；(3)配料根據(jù)產(chǎn)品的各金屬元素比例要求和所備的原料進(jìn)行配比；(4)預(yù)加熱將配比好的70%原料預(yù)加熱，溫度范圍為150°C 300°C；(5)熔煉爐熔化將預(yù)加熱后的原料送入熔煉爐，加熱升溫熔化所加的原料，使原料變 為熔體；熔煉溫度范圍為650°C 750°C，熔煉時(shí)間為2h 3h。(6)扒渣將熔體表面漂浮的氧化渣扒去；(7)攪拌充分?jǐn)嚢?，使熔融的鋁液各部位成分均勻；(8)取樣對(duì)鋁液進(jìn)行取樣，采用光譜分析儀對(duì)所取試樣進(jìn)行精確檢測(cè)并與產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn) 比對(duì)；(9)預(yù)加熱及再次加料把配比好的剩余的30%的原料進(jìn)行預(yù)加熱后，送入熔煉爐，并 根據(jù)取樣的結(jié)果作調(diào)整，補(bǔ)充對(duì)應(yīng)的原料；(10)熔煉爐熔化再次加熱升溫熔化新加的原料，使新加入的原料成熔融狀態(tài)；熔煉 溫度范圍為650°C 750°C，時(shí)間為2h 3h ；(11)扒渣將熔體表面漂浮的氧化渣扒去；(12)取樣再次取樣檢測(cè)；(13)轉(zhuǎn)爐把鋁液從熔煉爐轉(zhuǎn)到精煉爐；(14)取樣；再次取樣檢測(cè)；(15)加硅、銅料取樣檢測(cè)結(jié)果和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比后，根據(jù)比對(duì)結(jié)果需要加入硅、銅料；(16)精煉爐熔化加熱升溫熔化所加的硅、銅料；熔硅、銅溫度范圍為720 740V；(17)攪拌使熔融的鋁液各部位成分均勻；(18)取樣對(duì)攪拌均勻后的鋁液取樣檢測(cè)；(19)調(diào)整成分當(dāng)成分不符合標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí)應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)料或稀釋?zhuān)蝗缓笕訖z測(cè)，以保證 鋁液成分符合產(chǎn)品要求；(20)調(diào)整鋁液溫度把鋁液溫度調(diào)整至680 710°C；(21)精煉除氣；(22)扒渣扒除精煉除氣后浮在鋁液表面的浮渣；(23)靜置靜置時(shí)間為30 40分鐘；(24)取樣對(duì)鋁液取樣檢測(cè)，確認(rèn)鋁液成分符合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)；(25)在線(xiàn)除氣使用T型陶瓷脫氣管通純度為99.99%純氮?dú)膺M(jìn)行在線(xiàn)除氣；(26)鑄造將產(chǎn)品鑄造成符合存儲(chǔ)運(yùn)輸要求的鋁合金錠。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高純度穩(wěn)定型鋁合金錠的生產(chǎn)方法，其特征在于步驟(7) 或步驟(17)中所述的攪拌采用永磁攪拌技術(shù)進(jìn)行攪拌；永磁攪拌是靠永磁體所產(chǎn)生的磁 力場(chǎng)對(duì)鋁液進(jìn)行非接觸式攪拌；磁感應(yīng)器置于熔爐的底部，使熔爐底部的合金熔體獲得的 攪拌力較大，頂部攪拌力較小，同時(shí)能夠保證表面的氧化膜不易被破壞。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高純度穩(wěn)定型鋁合金錠的生產(chǎn)方法，其特征在于步驟(21) 精煉除氣方法為把粉狀精煉劑放置在噴粉罐內(nèi)，采用通氮?dú)夥?，把粉狀精煉劑?jīng)過(guò)管道吹 入鋁液內(nèi)部，除雜精煉的同時(shí)進(jìn)行除氣，精煉除氣時(shí)間30 50分鐘，精煉除氣溫度680 710°C ；精煉除氣時(shí)同時(shí)進(jìn)行攪拌；精煉除氣后，鋁液中含氣量小于0.31cc/100gAl。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種高純度穩(wěn)定型鋁合金錠，重量百分比為Cu3.1％～3.8％；Si7.9％～9.3％；Mg0～0.1％；Zn0～2.3％；Fe0～0.9％；Mn0～0.5％；Ni0～0.5％；Sn0～0.35％；Ti0％～0.1％；其它微量元素總和0～0.25％；余量為Al。本發(fā)明還公開(kāi)了所述高純度穩(wěn)定型鋁合金錠的生產(chǎn)方法。本發(fā)明所述的高純度穩(wěn)定型鋁合金錠含氣含渣量低，鋁熔體清潔度高，產(chǎn)品成分均勻、結(jié)晶組織細(xì)；所述的生產(chǎn)方法生產(chǎn)成本低，效率高，有效的解決了再生鋁行業(yè)的污染問(wèn)題。
文檔編號(hào)C22C21/02GK101921933SQ20101019074
公開(kāi)日2010年12月22日 申請(qǐng)日期2010年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月3日
發(fā)明者黃崇勝 申請(qǐng)人:怡球金屬資源再生(中國(guó))股份有限公司