一种再生铝熔炼工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种再生铝熔炼工艺，属于再生铝处理技术领域，提供一种再生铝熔炼工艺，熔炼过程中除杂、净化效果好，得到的成品效果好。适用于汽车车身铝合金的制备，其特征在于，包括以下步骤：a)使用清洗液将新料和回收料清洗干净；b)将经预处理后的铝条及工业纯铝锭于700℃‑750℃的条件下熔化成铝液；d)对铝液表面进行扒渣，并取出铝液底部沉淀的杂质；c)然后将熔融后的铝液与固体强酸、工业纯硅、工业纯铜、工业纯铁和稀土金属加入熔炼炉中，加入纳米碳酸盐，同时从所述熔炼炉的底部通入饱和Si(CH3)3Cl的氮气，升温至1700℃‑1800℃直至完全熔化，保持1‑2h，然后经泡沫陶瓷过滤板过滤，制成合金液e)在合金液表面以压力为0.02～0.1Mpa的气压覆盖纯氮气。本发明专利技术用于再生铝的熔炼。

A regenerated aluminum smelting process

The invention discloses a regeneration aluminum smelting process, which belongs to the field of regenerated aluminum treatment technology, and provides a regeneration aluminum smelting process, which has good impurity removal and purification effect in smelting process, and the finished product has good effect. For car body Aluminum Alloy preparation, which is characterized in that the method comprises the following steps: a) the use of new materials and cleaning liquid recycling material clean; b) the pretreated aluminum and industrial pure aluminium ingot of 700 DEG C to 750 C under the condition of melting into liquid aluminum; d) of aluminum the liquid surface in the slag, and remove impurities in molten aluminum at the bottom of the precipitation; c) and then the melting of aluminum liquid and solid acid, pure silicon, copper, iron and rare earth metals into the smelting furnace, adding nano carbonate, also from the furnace bottom into saturated Si (CH3 3Cl) nitrogen is heated to 1700 DEG C 1800 DEG C until completely melted, 1 2h, and then the ceramic foam filter filter, e) made of alloy liquid in the liquid alloy surface to a pressure of 0.02 ~ 0.1Mpa pressure cover pure nitrogen. The invention is used for the smelting of regenerated aluminum.

【技术实现步骤摘要】
一种再生铝熔炼工艺
本专利技术属于再生铝处理
，具体涉及一种再生铝熔炼工艺。
技术介绍
铝合金是以铝为基础的合金总称，主要合金元素有铜、硅、镁、锌或锰，次要合金元素有镍、铁、钛、铬或锂等。铝合金的加工性能好，尤其是亚共晶硅铝合金，不仅加工性能好，而且比重轻，表面美观且耐腐蚀，铸造性能好，制品综合力学性能好，可用于制作多种形态的部件，在许多领域中得到广泛应用。铝合金作为汽车零部件的主要材料，在国内外被广泛应用于制造车门、车窗以及车身结构内不可见部位等。随着汽车行业的快速发展，行业内对铝合金的性能要求越来越高。但是，现有的铝合金在制备汽车车身材料时，冲压成品率较低，导致生产成本高；同时，其制成的汽车车身材料还存在撞击或追尾过程中变形性大影响乘车安全以及刮擦后刮痕明显影响车身美观等缺点。上世纪末全世界每年消耗易拉罐1800亿只，耗铝高达250多万吨，占世界铝消费量的15％左右，铝易拉罐是一种常用的消耗品，用过即废，循环周期很短，回收价值高。但是在用废弃易拉罐来制备汽车车身铝合金时，成分不易控制，在熔炼时除杂、净化工艺较为复杂。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：针对现有技术中再生铝处理工艺效果不好的问题，提供一种再生铝熔炼工艺，熔炼过程中除杂、净化效果好，得到的成品效果好。本专利技术采用的技术方案如下：一种再生铝熔炼工艺，适用于汽车车身铝合金的制备，其特征在于，包括以下步骤：a)使用清洗液将新料和回收料清洗干净；b)将经预处理后的铝条及工业纯铝锭于700℃-750℃的条件下熔化成铝液；d)对铝液表面进行扒渣，并取出铝液底部沉淀的杂质；c)然后将熔融后的铝液与固体强酸、工业纯硅、工业纯铜、工业纯铁和稀土金属加入熔炼炉中，加入纳米碳酸盐，同时从所述熔炼炉的底部通入饱和Si(CH3)3Cl的氮气，升温至1700℃-1800℃直至完全熔化，保持1-2h，然后经泡沫陶瓷过滤板过滤，制成合金液；e)在合金液表面以压力为0.02～0.1Mpa的气压覆盖纯氮气。进一步地，各成分占总投料量的重量比例分别为：所述铝条17.33％-32.67％、所述工业纯铝锭60.25％-75.23％、所述工业纯硅3.0％-4.86％、所述工业纯铜1.01％-1.87％、所述工业纯铁0.56％-1.44％、所述稀土金属0.046％-0.098％。进一步地，所述稀土金属包括占总投料量的重量比例为0.011％-0.022％的铽、0.01％-0.02％的镥、0.015％-0.026％的铈和0.01％-0.03％的铕。进一步地，所述纳米碳酸盐选自纳米碳酸钙、纳米碳酸钠和纳米碳酸锌中至少一种。进一步地，步骤c)中将铝液加入所述熔炼炉，再加入粉末状固体强酸，以20℃/min对熔炼炉升温，在升温的同时依次加入所述工业纯铁、所述工业纯硅、所述工业纯铜、稀土金属铽和稀土金属镥，升温完成后加入稀土金属铈和稀土金属铕，直至完全熔化。进一步地，将所述工业纯铝锭、所述工业纯硅、所述工业纯铜、所述工业纯铁和所述稀土金属加入熔炼炉之前于130-150℃干燥1-2h。进一步地，所述固体强酸为固体魔酸。进一步地，所述固体魔酸为魔酸附着于载体上制成，所述载体为氧化铝、氧化硅或石墨中的一种或任意几种。综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：1、本专利技术中，在熔融过程中加入纳米碳酸盐，纳米碳酸盐吸附剂作为附加物，在熔融过程中可产生的少量惰性气体能有效地将熔体内的微小非金属夹杂物带往液面。在熔融过程中加入稀土金属，调节其含量及种类，不仅进一步提高了夹杂物的去除率，而且极易与氧气、氢气等发生反应，从而起到脱氢、脱氧、去氧化皮等作用，因而可以净化铝液，同时能有效减少熔体中氢对铝合金孔隙率的不利影响，大大提高利用本专利技术得到的铝合金的机械性能及抗腐蚀性能。将惰性气体通入熔体内用于进一步带走原料内部的气体等杂质。2、本专利技术中，使用经过预处理后的废弃铝制品作为原料，变废为宝，同时配合调整加入其他原料，使制得的产品满足汽车车身铝合金的使用要求。其中硅含量及铜含量较高，使制得汽车车身铝合金具有较好的机械强度、硬度和耐磨性能，能够有效减小汽车撞击和刮擦过程中产生的形变量；但是，当铝合金中硅和铜含量过高时，由于强化相的晶粒较大且分布不均匀，致使铝合金的拉伸性能显著下降。通过控制加入的其他金属等优化试剂的含量，能够对该铝合金进行更有效的组织细化，增强铝合金的机械强度等，其能够同时提高铝合金的使用寿命及铝合金加工的成品率。3.本专利技术中，通过试样的IR谱(在真空度10-8torr)对多次反应过程进行监控，发现在酸性的环境中，杂质混合粉末中存在着部分Al-OH和微量的非酸性物质Si-OH，而由于Al-OH和Si-OH均与Si(CH3)3Cl分子发生作用，并存在少量物理吸附水，继续反应时，出现弱的Si-OH，Al-OH特征峰，并且-CH3特征峰增强，可以认为物理吸附的Si(CH3)3Cl分子和物理吸附水已被除去，突出了Si(CH3)3Cl与表面羟基的相互作用及其化学吸附的量，这是通过化学键合的硅烷化作用，由Al-OH峰强度以及Si-OH形成肩峰的事实可以推断硅烷化作用主要发生在表面Si-OH上，这是由于尾端Si-OH大多在外表面的缘故。当反应继续进行时，Si-OH相对加强，Al-OH峰减弱，直至绝大部分Al-OH都发生硅烷化。由于硅是C的同族元素，因此铝合金中硅的含量同样会给铝带来相似的物理特性，即当硅含量升高，则铝合金机械强度增加但韧性减小，造成铝合金硬而脆，当硅含量降低，则铝合金机械强度降低但韧性增加，造成铝合金软而韧。而通过硅烷化后，铝合金内形成了稳定的Si-OH，使得铝合金仍保留了一定程度的韧性，最终使得铝合金在提升机械强度的同时韧性减小不明显。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。一种再生铝熔炼工艺，适用于汽车车身铝合金的制备，包括以下步骤：a)使用清洗液将新料和回收料清洗干净；b)将经预处理后的铝条及工业纯铝锭于700℃-750℃的条件下熔化成铝液；d)对铝液表面进行扒渣，并取出铝液底部沉淀的杂质；c)然后将熔融后的铝液与固体强酸、工业纯硅、工业纯铜、工业纯铁和稀土金属加入熔炼炉中，加入纳米碳酸盐，同时从所述熔炼炉的底部通入饱和Si(CH3)3Cl的氮气，升温至1700℃-1800℃直至完全熔化，保持1-2h，然后经泡沫陶瓷过滤板过滤，制成合金液；e)在合金液表面以压力为0.02～0.1Mpa的气压覆盖纯氮气。进一步地，各成分占总投料量的重量比例分别为：所述铝条17.33％-32.67％、所述工业纯铝锭60.25％-75.23％、所述工业纯硅3.0％-4.86％、所述工业纯铜1.01％-1.87％、所述工业纯铁0.56％-1.44％、所述稀土金属0.046％-0.098％。进一步地，所述稀土金属包括占总投料量的重量比例为0.011％-0.022％的铽、0.01％-0.02％的镥、0.015％-0.026％的铈和0.01％-0.03％的铕。进一步地，所述纳米碳酸盐选自纳米碳酸钙、纳米碳酸钠和纳米碳酸锌中至少一种。进一步地，步骤c)中将铝液加入所述熔炼炉，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种再生铝熔炼工艺，适用于汽车车身铝合金的制备，其特征在于，包括以下步骤：a)使用清洗液将新料和回收料清洗干净；b)将经预处理后的铝条及工业纯铝锭于700℃‑750℃的条件下熔化成铝液；d)对铝液表面进行扒渣，并取出铝液底部沉淀的杂质；c)然后将熔融后的铝液与固体强酸、工业纯硅、工业纯铜、工业纯铁和稀土金属加入熔炼炉中，加入纳米碳酸盐，同时从所述熔炼炉的底部通入饱和Si(CH 3)3Cl的氮气，升温至1700℃‑1800℃直至完全熔化，保持1‑2h，然后经泡沫陶瓷过滤板过滤，制成合金液；e)在合金液表面以压力为0.02～0.1Mpa的气压覆盖纯氮气。

【技术特征摘要】
1.一种再生铝熔炼工艺，适用于汽车车身铝合金的制备，其特征在于，包括以下步骤：a)使用清洗液将新料和回收料清洗干净；b)将经预处理后的铝条及工业纯铝锭于700℃-750℃的条件下熔化成铝液；d)对铝液表面进行扒渣，并取出铝液底部沉淀的杂质；c)然后将熔融后的铝液与固体强酸、工业纯硅、工业纯铜、工业纯铁和稀土金属加入熔炼炉中，加入纳米碳酸盐，同时从所述熔炼炉的底部通入饱和Si(CH3)3Cl的氮气，升温至1700℃-1800℃直至完全熔化，保持1-2h，然后经泡沫陶瓷过滤板过滤，制成合金液；e)在合金液表面以压力为0.02～0.1Mpa的气压覆盖纯氮气。2.根据权利要求1所述的一种再生铝熔炼工艺，其特征在于：各成分占总投料量的重量比例分别为：所述铝条17.33％-32.67％、所述工业纯铝锭60.25％-75.23％、所述工业纯硅3.0％-4.86％、所述工业纯铜1.01％-1.87％、所述工业纯铁0.56％-1.44％、所述稀土金属0.046％-0.098％。3.根据权利要求1所述的一种再生铝熔炼工艺，其特征在于：所述稀土金属...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵露曦，
申请(专利权)人：赵露曦，
类型：发明
国别省市：四川,51