專利名稱：一種AL-Si系合金的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋁合金材料技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種AL-Si系鑄造鋁合金生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
目前，AL-Si系鑄造鋁合金生產(chǎn)企業(yè)主要采用的生產(chǎn)方式為水平模鑄造和熱頂模垂直鑄造。水平模鑄造生產(chǎn)連續(xù)性高，生產(chǎn)成本低，但產(chǎn)品品質(zhì)相對(duì)較差、硅偏析較大。熱頂模垂直鑄造產(chǎn)品品質(zhì)較高，但存在生產(chǎn)連續(xù)性差，生產(chǎn)成本高、鋸切難度大、勞動(dòng)強(qiáng)度大和作業(yè)環(huán)境較差等缺點(diǎn)。輪帶式鑄造現(xiàn)在較多用于為生產(chǎn)銅桿、純鋁桿鑄造所需坯料，而且多用于截面在 3200m Hl2以下的坯料生產(chǎn)，在大截面(5000— MOOmm2)、高強(qiáng)度的Al-Si系合金生產(chǎn)方面還未涉足。該生產(chǎn)方式連續(xù)性較高，生產(chǎn)成本低，生產(chǎn)工藝便于調(diào)整，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定和成材率較高。但該技術(shù)在鑄造鋁合金生產(chǎn)還未見采用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種新的AL-Si系鑄造鋁合金生產(chǎn)方法，使鑄造鋁合金產(chǎn)品品質(zhì)得到提升，生產(chǎn)成本和勞動(dòng)強(qiáng)度得到降低。本發(fā)明的AL-Si系鑄造鋁合金生產(chǎn)方法利用輪帶式鑄造鋁合金生產(chǎn)的生產(chǎn)設(shè)備和工藝技術(shù)，設(shè)備包括熔煉爐、靜置爐、鑄造機(jī)、冷卻水系統(tǒng)、矯直機(jī)、引坯機(jī)、滾碼機(jī)和鋁錠冷卻堆垛系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，解決水平模鑄造和垂直鑄造存在的問題。本發(fā)明的技術(shù)方案為首先，進(jìn)行AL-Si系鑄造鋁合金生產(chǎn)熔煉化學(xué)成份控制，通過添加適量的硅等純金屬或中間合金，對(duì)鋁液進(jìn)行合金化處理。其次，調(diào)整澆鑄工藝，改變冷卻水的分布方式和澆鑄速度、澆鑄溫度，獲得優(yōu)質(zhì)的鑄坯，對(duì)鑄坯進(jìn)行在線校直和剪切， 在鏈?zhǔn)絺鲃?dòng)機(jī)構(gòu)上經(jīng)水噴淋冷卻后自動(dòng)堆垛。本發(fā)明按以下步驟進(jìn)行
(1)在熔爐中加入鋁液、鋁錠，溫度控制在730 760°C之間；
(2)添加硅或中間合金，先將金屬硅添加到熔煉爐內(nèi)熔煉，在730 760°C的溫度下用電磁攪拌徹底、均勻攪拌半小時(shí)，待充分溶解后，再將中間合金添加到熔煉爐內(nèi)，在730 760°C的溫度下再用電磁攪拌徹底、均勻攪拌半小時(shí)，確保添加的原輔料完全溶解，使AL— Si系鑄造鋁合金化學(xué)成份符合要求；
(3)將配制好的鋁熔體進(jìn)行除渣、除氣處理，除氣用粉末精煉劑和氮?dú)膺M(jìn)行，以獲得純潔度較高的鋁熔體，靜置時(shí)間不少于20分鐘；
(4)澆鑄澆鑄溫度控制在640士20°C，澆鑄速度為控制電機(jī)轉(zhuǎn)速在500士20rpm，澆鑄鋁液進(jìn)入結(jié)晶輪組成的膜腔內(nèi)，并在結(jié)晶輪的內(nèi)外側(cè)、上下側(cè)四個(gè)方向通入冷卻水，采用四面12個(gè)區(qū)域配置冷卻水，冷卻水溫度30士 10°C，壓力0. 3 0. 7 Mpa ；冷卻水外冷區(qū)水流量40-56 m3/h ；內(nèi)冷區(qū)水流量26-35 m3/h ；外側(cè)冷區(qū)水流量12-18 m3/h ；內(nèi)側(cè)冷區(qū)水流量11-16 m3/h，高強(qiáng)度的冷卻可獲得晶粒細(xì)小的等軸晶，有利于生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的AL-Si系鑄造
招合金；
(5)澆鑄后進(jìn)行矯直、滾碼、剪切后、經(jīng)過輸送輥線上移動(dòng)的同時(shí)，噴淋冷卻裝置噴出強(qiáng)大的水流使鑄造鋁合金得以快速冷卻，冷卻好的鑄造鋁合金輸送到堆垛機(jī)鏈板上，進(jìn)行堆垛、打捆、包裝。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)比較的優(yōu)點(diǎn)
(1)、生產(chǎn)方式連續(xù)性較高，生產(chǎn)成本低，生產(chǎn)工藝便于調(diào)整，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定和成材率較
尚O(2)降低現(xiàn)場操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度，改善作業(yè)環(huán)境。(3)生產(chǎn)的Al-Si中間合金，晶粒度較好，在1-2級(jí)。


圖1是輪帶式鑄造設(shè)備冷卻狀態(tài)示意圖。圖中，1 一外冷區(qū)；2 —外側(cè)冷區(qū)與內(nèi)測冷區(qū)；3 —內(nèi)冷區(qū)(外側(cè)冷區(qū)與內(nèi)側(cè)冷區(qū)位
置一致)。
具體實(shí)施例方式1、配料及鋁熔體凈化處置
(1)在熔爐中加入質(zhì)量符合要求的鋁液、鋁錠(兩者按任意比例加入至熔爐容量)，溫度控制在730 760°C之間。(2)按現(xiàn)有方法計(jì)算添加硅等金屬或中間合金量，使AL-Si系鑄造鋁合金化學(xué)成份不超出控制范圍，對(duì)雜質(zhì)元素不做添加要求，只需控制其不超過化學(xué)成份上限。(3)先將金屬硅添加到熔煉爐內(nèi)熔煉，在730 760°C的溫度下用電磁攪拌徹底、 均勻攪拌半小時(shí)，待充分溶解后，再將中間合金添加到熔煉爐內(nèi)，在730 760°C的溫度下再用電磁攪拌徹底、均勻攪拌半小時(shí)，確保添加的原輔料完全溶解，并確定化學(xué)成份中各元素含量符合要求。(4)配制好的鋁熔體，進(jìn)行除渣、除氣處理，除氣用粉末精煉劑和氮?dú)膺M(jìn)行，以獲得純潔度較高的鋁熔體，打渣劑加入量為1. 5公斤/噸，精煉劑用量為1. 2公斤/噸，氮?dú)鈮毫?. 05 — 0. 4MPa (該步驟為常規(guī)技術(shù))。(5)將成份合格、溫度合格的鋁熔體進(jìn)行靜置，時(shí)間不少于20分鐘。(6)澆鑄澆鑄溫度控制在640士20°C，經(jīng)水平澆鑄鋁液進(jìn)入結(jié)晶輪組成的膜腔內(nèi)，并在結(jié)晶輪的內(nèi)外側(cè)、上下側(cè)四個(gè)方向通入冷卻水，采用12個(gè)區(qū)域冷卻，如圖1所示，工藝參數(shù)如下表所示
權(quán)利要求
1. 一種AL-Si系合金生產(chǎn)方法，其特征在于按以下步驟進(jìn)行(1)在熔爐中加入鋁液、鋁錠，溫度控制在730 760°C之間；(2)添加硅或中間合金，先將金屬硅添加到熔煉爐內(nèi)熔煉，在730 760°C的溫度下用電磁攪拌徹底、均勻攪拌半小時(shí)，待充分溶解后，再將中間合金添加到熔煉爐內(nèi)，在730 760°C的溫度下再用電磁攪拌徹底、均勻攪拌半小時(shí)，確保添加的原輔料完全溶解，使AL— Si系鑄造鋁合金化學(xué)成份符合要求；(3)將配制好的鋁熔體進(jìn)行除渣、除氣處理，除氣用粉末精煉劑和氮?dú)膺M(jìn)行，以獲得純潔度較高的鋁熔體，靜置時(shí)間不少于20分鐘；(4)澆鑄澆鑄溫度控制在640士20°C，澆鑄速度為控制電機(jī)轉(zhuǎn)速在500士20rpm，澆鑄鋁液進(jìn)入結(jié)晶輪組成的膜腔內(nèi)，并在結(jié)晶輪的內(nèi)外側(cè)、上下側(cè)四個(gè)方向通入冷卻水，采用四面12個(gè)區(qū)域配置冷卻水，冷卻水溫度30士 10°C，壓力0. 3 0. 7 Mpa ；冷卻水外冷區(qū)水流量40-56 m3/h ；內(nèi)冷區(qū)水流量26-35 m3/h ；外側(cè)冷區(qū)水流量12-18 m3/h ；內(nèi)側(cè)冷區(qū)水流量:11-16 m3/h ；(5)澆鑄后進(jìn)行矯直、滾碼、剪切后、經(jīng)過輸送輥線上移動(dòng)的同時(shí)，噴淋冷卻裝置噴出強(qiáng)大的水流使鑄造鋁合金得以快速冷卻，冷卻好的鑄造鋁合金輸送到堆垛機(jī)鏈板上，進(jìn)行堆垛、打捆、包裝。
全文摘要
本發(fā)明是一種AL-Si系鑄造鋁合金生產(chǎn)方法。鋁液、鋁錠經(jīng)730～760℃在熔爐中熔煉，加入添加硅或中間合金熔煉，除渣、除氣獲得純潔度較高的鋁熔體，靜置后進(jìn)行澆鑄澆鑄溫度控制在640±20℃，澆鑄速度為控制電機(jī)轉(zhuǎn)速在500±20rpm，在結(jié)晶輪的內(nèi)外側(cè)、上下側(cè)四個(gè)方向通入冷卻水，采用四面12個(gè)區(qū)域配置冷卻水，冷卻水溫度30±10℃，壓力0.3～0.7Mpa；冷卻水外冷區(qū)水流量40-56m3/h；內(nèi)冷區(qū)水流量26-35m3/h；外側(cè)冷區(qū)水流量12-18m3/h；內(nèi)側(cè)冷區(qū)水流量11-16m3/h；澆鑄后進(jìn)行矯直、滾碼、剪切后得產(chǎn)品。其生產(chǎn)成本低，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定和成材率較高，晶粒度較好，在1-2級(jí)。
文檔編號(hào)C22C1/03GK102230098SQ20111022851
公開日2011年11月2日 申請(qǐng)日期2011年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月10日
發(fā)明者劉志祥, 劉惠軍, 劉芳, 尹忠鴻, 李健, 李全, 李明, 袁崇勝, 趙麗琴, 鄒嘉華 申請(qǐng)人:云南鋁業(yè)股份有限公司