專利名稱：一種鋁合金的制配方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鋁合金的制配方法，尤其適用于氧化鋁、冰晶石熔鹽電解鋁生產(chǎn)中間鋁合金及其它鋁合金的應(yīng)用。
目前國內(nèi)外生產(chǎn)鋁合金的方法有三種一種是坩堝爐配制法，坩堝爐配制法適合于生產(chǎn)品種多、產(chǎn)量少、小型產(chǎn)品的企業(yè)，不適應(yīng)大批量的生產(chǎn)。在加熱方式上，由坩堝側(cè)面及底部加熱爐料。電阻坩堝溫度低、升溫慢，金屬燒損大；火焰式坩堝爐煙塵大，污染環(huán)境，熱效率低。另外，在坩堝爐內(nèi)配制鋁合金需人力攪拌，攪拌效果差，難以保證化學(xué)成份均勻。另一種是反射爐配制法，反射爐配制法適合于生產(chǎn)合金元素熔點較低，抗氧化性較強的鋁合金。在加熱方式上，通過輻射傳熱來加熱爐料?；鹧娣瓷錉t容量宜大，適于大批量生產(chǎn)，但熔池面積面大，氧化、揮發(fā)熔損增大，且因缺乏對流，熔池上下溫差也大，故要強化攪拌來均勻溫度和成分，這種熔爐勞動強度大，爐氣帶走的熱量多，爐體的蓄熱損失也大，熱效率很低。電阻反射爐主要用于熔煉溫度較低的輕鋁合金，熔煉溫度低于850℃，加熱速度慢，熔煉時間長，氧化燒損大，且電阻帶易為熔劑和爐氣煙塵所腐蝕，使用壽命低，爐子容量不宜過大，一般不超過10噸，熔池不宜過深。第三種是感應(yīng)爐配制法，感應(yīng)爐配制法適合于生產(chǎn)合金元素熔點較高，抗氧化性較差，且不需造渣精煉的鋁合金，在加熱方式上，它是利用電磁感應(yīng)使金屬爐料內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流在爐料中流動時產(chǎn)生熱量，使?fàn)t料加熱和熔化，這種方法的缺點有①電功率因素低、電耗高，且設(shè)備投資大。②由于除渣劑為非導(dǎo)體或不良導(dǎo)體，自身不能產(chǎn)生感應(yīng)電流來熔化自身，要靠金屬液去加熱，故溫度低不利于造渣過程。③爐體壁表面與熔體溫差較大，熔體對爐壁沖刷嚴(yán)重，爐渣及熔體的侵蝕，使?fàn)t壽命很短，一般只有幾十爐次。
上述坩堝爐配制法、反射爐配制法、感應(yīng)爐配制法都還存在以下共同問題①需要加熱鋁液或重熔鋁錠，增大了能源消耗。
②間斷生產(chǎn)時需要預(yù)熱爐子，多耗能源。
③當(dāng)產(chǎn)品種類和類型變化時，需要多次用鋁液洗爐，增大了金屬燒損和降低了產(chǎn)品質(zhì)量品位。
④工人勞動強度大。
⑤攪拌效果不是最佳，生產(chǎn)的鋁合金產(chǎn)品的成份不易均勻。
⑥需要專門的熔煉爐，生產(chǎn)成本較高。
⑦生產(chǎn)量受到爐子容量大小和數(shù)量的限制，產(chǎn)量有限。
本發(fā)明的目的是提供了一種鋁合金的制配方法，在鋁電解槽內(nèi)加入合金元素，方法易行，工藝流程短，操作簡便，鋁合金質(zhì)量上乘，成份均勻，節(jié)約能源，降低成本。
為了達(dá)到上述的目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)措施根據(jù)合金標(biāo)準(zhǔn)要求在電解槽內(nèi)每隔2小時加一次合金元素，分4-7次把合金元素全部加入到電解槽熔鹽電解質(zhì)和過熱的鋁液中，(如一次加結(jié)晶硅190-210kg)，電解溫度為950-960℃，槽電壓4.4-4.6V，極距4-4.1cm。利用電解槽內(nèi)熔體的蓄熱來熔化合金元素，合金元素與高溫液態(tài)鋁(900℃)形成鋁合金?？杉尤腚娊獠叟渲其X合金的合金元素有銅Cu、鋅Zn、硅Si、錳Mn、鎂Mg、鐵Fe、鎳Ni、鎢W、鈦Ti、鈷Cr、錫Sn、稀土金屬等。根據(jù)需要可制成不同的鋁基合金，如鋁-銅合金、鋁-錳合金、鋁-硅合金、鋁-鋅合金、鋁-鎂-硅合金、鋁-鎂-鋅合金等等。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點和效果，在原有基礎(chǔ)上不需增加任何固定的資產(chǎn)投資，生產(chǎn)流程短，節(jié)約能源，成本低。如在電解槽直接配制鋁硅中間合金，可節(jié)省原料成本650元(按現(xiàn)行價14000元/噸，硅價9000元/噸，每噸鋁硅中間合金含硅13％計算)，節(jié)約電能，減少固體金屬重熔與烘爐耗電，每噸節(jié)電800KWh，電價按0.4元/KWh，節(jié)省電費320元/噸，在電解槽內(nèi)添加合金元素比在混合爐添加操作簡便，省去攪拌、扒渣、清爐、洗爐等繁重的體力勞動。生產(chǎn)出的鋁合金質(zhì)量上乘，成份均勻，具有一定的社會和經(jīng)濟效益。
實施例1在常規(guī)鋁電解槽內(nèi)加入結(jié)晶硅，電解溫度953℃，槽電壓4.51V，極距4.1cm，鋁水平28cm，電解質(zhì)水平17cm，電解質(zhì)中AI2O3濃度為4.3％，每兩小時向電解槽加入結(jié)晶硅190-210kg，分四次加入，共加結(jié)晶硅760-840kg，制得含Si為12％的鋁硅中間合金。
實施例2在常規(guī)鋁電解槽內(nèi)加入合金元素錳，電解溫度960℃，槽電壓4.55V，極距4.1cm，鋁水平26cm，電解質(zhì)水平18cm，電解質(zhì)中AI2O3濃度為5％，每兩小時向電解槽加入錳90-100kg，分七次加入，共加錳630-700kg，制得含Mn為10％的鋁錳合金。
權(quán)利要求
1.一種鋁合金的制配方法，其特征是在鋁電解槽內(nèi)每隔兩小時、分4-7次把合金元素加入到電解槽熔鹽電解質(zhì)和過熱的鋁液中，電解溫度為950-960℃，槽內(nèi)電壓4.4-4.6V，極距4-4.1cm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鋁合金的制配方法,在鋁電解槽內(nèi)每隔兩小時、分4—7次把合金元素直接加入到電解槽內(nèi)的熔鹽電解質(zhì)和過熱的鋁液中,電解溫度為950—960℃,槽電壓4.4—4.6V,極距4—4.1cm。本發(fā)明方法易行,操作簡便,鋁合金質(zhì)量上乘,成份均勻,節(jié)約能源,成本低,具有社會和經(jīng)濟效益。
文檔編號C25C3/00GK1273285SQ99116460
公開日2000年11月15日 申請日期1999年5月7日 優(yōu)先權(quán)日1999年5月7日
發(fā)明者唐定品, 許可儀 申請人:湖北華盛鋁電有限責(zé)任公司鋁廠