一种用于节能合金熔炼的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于节能合金熔炼的制备方法，包括步骤一，原料准备；步骤二，状态控制；步骤三，配料熔配；步骤四，加热熔炼；步骤五，变质处理；步骤六，浇铸铸件；熔炼时进行适当的电磁搅拌，让母液在炉内实现紊流，进行热对流，实现铝液温度的均匀化和成分均匀化，减少局部过热，该制备方法，采用高速均匀化烧嘴，对炉料进行喷射加热，改善炉内空气循环，强化炉内传热；高速喷嘴使燃气获得充分燃烧，提高了燃烧值，减少了燃料的损失，提高了热效率；采用蓄热式高温烟气燃烧技术和余热梯级利用技术，充分利用烟气余热，提高风温，减少热量损失；通过减少炉料炉门的热损失，提高热效率。

A Preparation Method for Energy-saving Alloy Melting

The invention discloses a preparation method for energy-saving alloy melting, which includes step 1, raw material preparation, step 2, state control, step 3, proportioning melting, step 4, heating melting, step 5, modification treatment, step 6, casting, proper electromagnetic stirring during melting, turbulent flow of mother liquor in the furnace, thermal convection and uniform temperature of molten aluminium. The preparation method uses a high-speed homogenizing burner to heat the burden, improve the air circulation in the furnace and enhance the heat transfer in the furnace; the high-speed nozzle makes the gas fully burned, improves the combustion value, reduces the fuel loss and improves the thermal efficiency; the regenerative high-temperature flue gas combustion technology and the cascade utilization technology of waste heat are adopted. It can make full use of waste heat of flue gas, increase air temperature and reduce heat loss, and improve heat efficiency by reducing heat loss of furnace door.

【技术实现步骤摘要】
一种用于节能合金熔炼的制备方法
本专利技术涉及合金制备
，具体为一种用于节能合金熔炼的制备方法。
技术介绍
合金熔炼过程中对原料的加热是通过烧嘴火焰的对流传热、火焰和炉墻的辐射传热以及原料间的传导热来完成的。整个过程中，三者之间比率不断变化，固态时原料的黑度小，导热能力强。随着熔炼的进行，炉料进入半固态，导热能力下降，热力学性质发生了根本的变化，熔池上部向底部的传导传热过程十分缓慢。对于火焰反射炉来讲，在原料的熔化期，炉内温度一般控制在1100℃-1200℃，此时的出炉烟气温度即为炉内气氛温度，经计算，烟气带走的热量约占炉子热负荷的60％左右，如果不充分利用这部分余热，将造成巨大的热能损失，同时带来周围环境的热污染和烟气污染，因此设计一种用于节能合金熔炼的制备方法是十分必要的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于节能合金熔炼的制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种用于节能合金熔炼的制备方法，包括步骤一，原料准备；步骤二，状态控制；步骤三，配料熔配；步骤四，加热熔炼；步骤五，变质处理；步骤六，浇铸铸件；在所述步骤一中，将原料选取后进行熔炼预处理，得母液；在所述步骤二中，针对不同类别的母液，可采用的铁液状态控制措施有：1)灰铸铁：应调整母液和其他炉料的加入比例，严格控制过热温度和保温时间、出炉处理温度、孕育处理方法、孕育剂类型及加入量、浇注温度和浇注过程，以及优化铁液化学成分(合金元素)；2)蠕墨铸铁：应调整母液和其他炉料的加入比例，严格控制脱硫处理、过热温度和保温时间、出炉处理温度、蠕化处理方法、孕育处理方法、孕育剂类别及加入量、浇注温度和浇注过程，以及优化铁水化学成分；3)球墨铸铁：应调整母液和其他炉料的加入比例，严格控制脱硫处理、过热温度和保温时间、出炉处理温度、球化处理方法、孕育处理方法、孕育剂类别及加入量、浇注温度和浇注过程，以及优化铁水化学成分；在所述步骤三中，将步骤二中所得母液直接倒入感应电炉或者先倒入保温炉保温待需要时再倒入感应电炉，再与废钢、回炉料和配料中间合金一起熔配；在所述步骤四中，加热熔炼包括以下步骤：1)将上述步骤三中的混合液倒入配备有蓄热式烧嘴系统的熔炼炉进行熔炼；2)精确测定燃料流量流速，实现流量流速的快速精确控制，保持燃料流速的稳定；3)安装烟气分析仪，测量烟气成分；4)改善烧嘴处燃料喷出状态，使燃料呈雾化分散喷出；在所述步骤五中，向金属液体中加入一些细小的形核剂，使其在金属液凝固过程中形成大量分散的人工制造的非自发晶核；在所述步骤六中，浇铸铸件包括以下步骤：1)将所得母液浇铸至预定模具中；2)将浇铸后的合金脱模冷却；3)最后将半成品合金进行回火热处理。根据上述技术方案，所述步骤四中熔炼时进行适当的电磁搅拌。根据上述技术方案，所述步骤四中同时安装反馈装置，并将信息实时反馈给主机，进行助燃空气流量控制，使过量空气系数为1-1.05。根据上述技术方案，所述步骤四中采用蓄热式高温烟气燃烧技术和余热梯级利用技术，充分利用烟气余热，提高风温。根据上述技术方案，所述步骤四中采用高速均匀化烧嘴，对炉料进行喷射加热，合理设计烧嘴喷射的角度。根据上述技术方案，所述步骤四中为减少炉料炉门的热损失，提高热效率，可采取如下措施：1)在炉门和取料口处采用优化设计的反射罩结构，起到遮热板的作用，防止热量的大量散失；2)采用封闭式电磁搅拌技术进行熔液的温度均匀化和成分均匀化，减少熔炼过程中炉门开启时间，减少热损失；3)采用短流程熔铸工艺，流槽内铺垫保温介质，减少取料口和输送过程中铝液热损失；4)定期检查炉壁，避免炉壁局部破损，引起漏热；或者安装热成像仪，对炉壁温度进行监控，及时修补引起漏热的炉壁；5)炉壁炉门采用绝热或隔热性能好的材料。根据上述技术方案，所述步骤六中将母液先在800-1000℃的温度下进行浇铸20-40min，之后升温至1100-1200℃的温度下，连续浇铸40-50min，最后升温至1300-1450℃的温度下，连续浇铸30-40min。根据上述技术方案，所述步骤六中为进一步提高成品强度，防止浇铸时变形或破裂，可将成品放在箱体中，周围用千砂填充。根据上述技术方案，所述步骤六中脱模冷却是在800-860℃温度下对合金进行脱模，之后置于冷空气内进行冷却，冷空气温度为8-12℃，冷却时间为1-2h。根据上述技术方案，所述步骤六中是先将合金冷却至450-550℃后，再进行升温处理，将温度升至760-850℃，保温15-25min，最后降温处理，将温度降至360-450℃，保温20-30min。与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果是：该专利技术，采用高速均匀化烧嘴，对炉料进行喷射加热，改善炉内空气循环，强化炉内传热；高速喷嘴使燃气获得充分燃烧，提高了燃烧值，减少了燃料的损失，提高了热效率；采用蓄热式高温烟气燃烧技术和余热梯级利用技术，充分利用烟气余热，提高风温，减少热量损失；通过减少炉料炉门的热损失，提高热效率。附图说明附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1是本专利技术的整体立流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1，本专利技术提供一种技术方案：一种用于节能合金熔炼的制备方法，包括步骤一，原料准备；步骤二，状态控制；步骤三，配料熔配；步骤四，加热熔炼；步骤五，变质处理；步骤六，浇铸铸件；在步骤一中，将原料选取后进行熔炼预处理，得母液；在步骤二中，针对不同类别的母液，可采用的铁液状态控制措施有：1)灰铸铁：应调整母液和其他炉料的加入比例，严格控制过热温度和保温时间、出炉处理温度、孕育处理方法、孕育剂类型及加入量、浇注温度和浇注过程，以及优化铁液化学成分(合金元素)；2)蠕墨铸铁：应调整母液和其他炉料的加入比例，严格控制脱硫处理、过热温度和保温时间、出炉处理温度、蠕化处理方法、孕育处理方法、孕育剂类别及加入量、浇注温度和浇注过程，以及优化铁水化学成分；3)球墨铸铁：应调整母液和其他炉料的加入比例，严格控制脱硫处理、过热温度和保温时间、出炉处理温度、球化处理方法、孕育处理方法、孕育剂类别及加入量、浇注温度和浇注过程，以及优化铁水化学成分；在步骤三中，将步骤二中所得母液直接倒入感应电炉或者先倒入保温炉保温待需要时再倒入感应电炉，再与废钢、回炉料和配料中间合金一起熔配；在步骤四中，加热熔炼包括以下步骤：1)将上述步骤三中的混合液倒入配备有蓄热式烧嘴系统的熔炼炉进行熔炼；2)精确测定燃料流量流速，实现流量流速的快速精确控制，保持燃料流速的稳定；3)安装烟气分析仪，测量烟气成分；4)改善烧嘴处燃料喷出状态，使燃料呈雾化分散喷出；在步骤五中，向金属液体中加入一些细小的形核剂，使其在金属液凝固过程中形成大量分散的人工制造的非自发晶核；在步骤六中，浇铸铸件包括以下步骤：1)将所得母液浇铸至预定模具中；2)将浇铸后的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于节能合金熔炼的制备方法,包括步骤一，原料准备；步骤二，状态控制；步骤三，配料熔配；步骤四，加热熔炼；步骤五，变质处理；步骤六，浇铸铸件；其特征在于：在所述步骤一中，将原料选取后进行熔炼预处理，得母液；在所述步骤二中，针对不同类别的母液，可采用的铁液状态控制措施有：1)灰铸铁：应调整母液和其他炉料的加入比例，严格控制过热温度和保温时间、出炉处理温度、孕育处理方法、孕育剂类型及加入量、浇注温度和浇注过程，以及优化铁液化学成分(合金元素)；2)蠕墨铸铁：应调整母液和其他炉料的加入比例，严格控制脱硫处理、过热温度和保温时间、出炉处理温度、蠕化处理方法、孕育处理方法、孕育剂类别及加入量、浇注温度和浇注过程，以及优化铁水化学成分；3)球墨铸铁：应调整母液和其他炉料的加入比例，严格控制脱硫处理、过热温度和保温时间、出炉处理温度、球化处理方法、孕育处理方法、孕育剂类别及加入量、浇注温度和浇注过程，以及优化铁水化学成分；在所述步骤三中，将步骤二中所得母液直接倒入感应电炉或者先倒入保温炉保温待需要时再倒入感应电炉，再与废钢、回炉料和配料中间合金一起熔配；在所述步骤四中，加热熔炼包括以下步骤：1)将上述步骤三中的混合液倒入配备有蓄热式烧嘴系统的熔炼炉进行熔炼；2)精确测定燃料流量流速，实现流量流速的快速精确控制，保持燃料流速的稳定；3)安装烟气分析仪，测量烟气成分；4)改善烧嘴处燃料喷出状态，使燃料呈雾化分散喷出；在所述步骤五中，向金属液体中加入一些细小的形核剂，使其在金属液凝固过程中形成大量分散的人工制造的非自发晶核；在所述步骤六中，浇铸铸件包括以下步骤：1)将所得母液浇铸至预定模具中；2)将浇铸后的合金脱模冷却；3)最后将半成品合金进行回火热处理。...

【技术特征摘要】
1.一种用于节能合金熔炼的制备方法,包括步骤一，原料准备；步骤二，状态控制；步骤三，配料熔配；步骤四，加热熔炼；步骤五，变质处理；步骤六，浇铸铸件；其特征在于：在所述步骤一中，将原料选取后进行熔炼预处理，得母液；在所述步骤二中，针对不同类别的母液，可采用的铁液状态控制措施有：1)灰铸铁：应调整母液和其他炉料的加入比例，严格控制过热温度和保温时间、出炉处理温度、孕育处理方法、孕育剂类型及加入量、浇注温度和浇注过程，以及优化铁液化学成分(合金元素)；2)蠕墨铸铁：应调整母液和其他炉料的加入比例，严格控制脱硫处理、过热温度和保温时间、出炉处理温度、蠕化处理方法、孕育处理方法、孕育剂类别及加入量、浇注温度和浇注过程，以及优化铁水化学成分；3)球墨铸铁：应调整母液和其他炉料的加入比例，严格控制脱硫处理、过热温度和保温时间、出炉处理温度、球化处理方法、孕育处理方法、孕育剂类别及加入量、浇注温度和浇注过程，以及优化铁水化学成分；在所述步骤三中，将步骤二中所得母液直接倒入感应电炉或者先倒入保温炉保温待需要时再倒入感应电炉，再与废钢、回炉料和配料中间合金一起熔配；在所述步骤四中，加热熔炼包括以下步骤：1)将上述步骤三中的混合液倒入配备有蓄热式烧嘴系统的熔炼炉进行熔炼；2)精确测定燃料流量流速，实现流量流速的快速精确控制，保持燃料流速的稳定；3)安装烟气分析仪，测量烟气成分；4)改善烧嘴处燃料喷出状态，使燃料呈雾化分散喷出；在所述步骤五中，向金属液体中加入一些细小的形核剂，使其在金属液凝固过程中形成大量分散的人工制造的非自发晶核；在所述步骤六中，浇铸铸件包括以下步骤：1)将所得母液浇铸至预定模具中；2)将浇铸后的合金脱模冷却；3)最后将半成品合金进行回火热处理。2.根据权利要求1所述的一种用于节能合金熔炼的制备方法，其特征在于：所述步骤四中熔炼时进行适当的电磁搅拌。3.根据权利要求1所述的一种用于节能合金熔炼的制备方法，其特征在于：所述步骤四中同时安装反馈装置，并将信息实时反馈给主机，进行助燃空气流量控制，使过量空气系数为1...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘东，孙俊杰，王建国，杨艳慧，
申请(专利权)人：南京公诚节能新材料研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32