一种低熔渣率金属冶炼工艺制造技术

本发明专利技术涉及铝合金材料制备技术领域，特别涉及一种低熔渣率金属冶炼工艺，其能够有效缓解合金熔炼过程中，补加合金材料时的熔渣率，减小熔炼过程中的工作量及工作难度。其技术要点包括S1：将铝锭及硅材料加入熔炼炉内，点火升温熔化；S2：向熔炼炉内加入铜线，继续升温熔化；S3：待铝锭全部熔化完成后，加入硅材料及铝锶合金；S4：待所有材料熔化完毕，进行第一次扒渣作业；S5：第一次扒渣作业完毕后，取铝液测成分，并根据检测结果补加包含相应元素的合金材料及溴化铜；S6：待铝液成分满足要求时，加入精炼剂，进行精炼；S7：精炼后的铝液进行第二次扒渣作业；S8：第二次扒渣作业完毕后，铝液混合搅拌均匀，即可浇铸样品。

A METAL SMELTING TECHNOLOGY WITH LOW SLAG RATE

The invention relates to the technical field of preparation of aluminium alloy materials, in particular to a metal smelting process with low slag rate, which can effectively alleviate the slag rate when adding alloy materials in the alloy smelting process, and reduce the workload and work difficulty in the smelting process. The main technical points include S1: adding aluminium ingot and silicon material into the smelting furnace to ignite and melt; S2: adding copper wire into the smelting furnace to continue heating and melting; S3: adding silicon material and aluminium strontium alloy after the complete melting of aluminium ingot; S4: carrying out the first slag picking operation after all the materials have been melted; S5: taking aluminium liquid after the first slag picking operation, and measuring its composition according to the results. The test results include adding alloy materials and brominated copper containing corresponding elements; S6: adding refining agent when the composition of liquid aluminium meets the requirements; S7: refining liquid aluminium for the second slag picking operation; S8: after the second slag picking operation, mixing and stirring of liquid aluminium evenly, then casting samples.

【技术实现步骤摘要】
一种低熔渣率金属冶炼工艺
本专利技术属于铝合金材料制备
，特别涉及一种低熔渣率金属冶炼工艺。
技术介绍
铝合金锭是以纯铝及回收铝为原料，依照国际标准或特殊要求添加其他元素，如：硅(Si)、铜(Cu)、镁(Mg)、铁(Fe)等，改善纯铝在铸造性、化学性及物理性的不足调配出来的合金，其一般应用于铸造业。不同型号或不同用途的铝合金产品所要求包含的化学元素种类不同，每种元素所要求的标准含量也不同。在实际熔炼的中间过程中，需要对熔炉内的铝液成分进行检测，根据检测结果向炉内补加所需元素的纯单质或包含相应元素的中间合金。丁华国等人于2014年发表在《轻合金加工技术》中，Vol42，No10的《试论用纯金属替代中间合金和添加剂配补料的必要性》一文中指出，在铝合金熔铸的过程中，补加纯金属的应用成本要低于采用中间合金和金属添加剂的补料方式，同时，出于对环境污染以及实现铝合金标准化快速配料、补料等方面的考虑，补加纯金属是最值得推广的一种补料方式。但是，实际生产时发现，补加纯元素材料如硅，经常出现该纯元素材料熔融不彻底的现象；而补加含硅的中间合金则导致熔炼过程中的含渣量较高，增大熔炼作业的工作难度及工作量。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种低熔渣率金属冶炼工艺，其能够有效缓解合金熔炼过程中，补加合金材料时的熔渣率，减小熔炼过程中的工作量及工作难度。本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种低熔渣率金属冶炼工艺，包括以下步骤：S1：将铝锭及硅材料加入熔炼炉内，点火升温熔化；S2：向熔炼炉内加入铜线，继续升温熔化；S3：待铝锭全部熔化完成后，加入硅材料及铝锶合金；S4：待所有材料熔化完毕，进行第一次扒渣作业；S5：第一次扒渣作业完毕后，取铝液测成分，并根据检测结果补加包含相应元素的合金材料及溴化铜；S6：待铝液成分满足要求时，加入精炼剂，进行精炼；S7：精炼后的铝液进行第二次扒渣作业；S8：第二次扒渣作业完毕后，铝液混合搅拌均匀，即可浇铸样品。进一步的，步骤S5中，补加溴化铜的同时，补加三氧化铬。进一步的，熔炼炉内温度在730-750℃之间。进一步的，步骤S2中，熔炼炉内温度在730-750℃之间。进一步的，步骤S3中，熔炼炉内温度在730-750℃之间。进一步的，步骤S5中，溴化铜的摩尔量与合金材料的质量比为1:13-20。进一步的，补加的三氧化铬与溴化铜的摩尔比为1:3-8。进一步的，步骤S7中浇铸时控制铝液温度在690-710℃。本专利技术的有益效果是：合金熔融所需要的熔化焓与金属元素本身的性质密切相关，特别是元素的密度、杨氏模量、导电性及导热性等，而溴化铜在高温下能够影响金属元素的电子云排布，调整导电性能，最终改变合金元素的熔化温度。本专利技术通过在向铝液中补加合金材料的同时，向其中加入溴化铜，从而降低复杂合金元素的熔化温度，促进合金熔融，并最终降低扒渣得到的熔渣量，减小熔炼作业的工作量及工作难度。且避免了常规选用纯元素材料时发生的补料熔融不彻底的现象。同时，实验结果对比发现，熔炼过程中单独添加三氧化铬对熔渣的生成基本无影响。但是，当三氧化铬与溴化铜同时添加时，对控制熔渣产生效果显著，且得到的铝合金产品的抗拉强度及屈服强度等均较高，说明溴化铜与三氧化铬能够协同作用，减少熔渣的生成。与同日申请的另外一篇申请文件中的实验结果相比，本申请中更换了添加物，但最终对熔渣的处理效果相差不大，说明两种物质均能够有效抑制熔渣的产生。具体实施方式下面将结合具体实施例，对本专利技术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的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术的实施例，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。一种低熔渣率金属冶炼工艺，具体熔炼工艺如下各实施例。实施例1S1：将A00铝锭15000kg、533硅材料530kg加入熔炼炉内，点火升温熔化，控制熔炼炉内温度在730-750℃之间。投料时将易氧化的小件材料如硅、铁等加在炉底，不易氧化的大件材料如铝锭等加在上部。加入硅材料时，将加料平台放置在炉口，把金属硅倒在加料平台上，用耙子将硅缓慢推入铝水中，并充分搅拌，使硅完全浸入铝水中，每间隔30min对炉内铝液进行搅拌，确认金属硅是否完全熔化。S2：待部分A00铝锭熔化后，A00铝锭未熔化完全时，向熔炼炉内加入铜线340kg，使其浸没在铝液中，继续升温熔化，使熔炼炉内温度在730-750℃之间。S3：目测，待铝锭全部熔化完成后，加入剩余硅材料80kg及铝锶合金50kg，维持熔炼炉内温度在730-750℃。S4：待所有材料熔化完毕，进行第一次扒渣作业。扒渣时将渣斗并排放至熔炼炉门口，用叉车将扒渣耙挑起至2m高度，平稳进入熔炼炉内，从熔炼炉最里端向外扒，将熔渣扒至炉台，然后将熔渣全部扒入渣斗内。待熔渣干燥并冷却至室温，称重计量。S5：第一次扒渣作业完毕后，取铝液测成分，并根据检测结果补加包含相应元素的合金材料及溴化铜。本实施例中检测铁元素含量不足，补加1J16牌号铝铁合金17kg，同时，按照溴化铜的摩尔量与合金材料的质量比为1:13的比例补加溴化铜。S6：检测铝液成分满足要求，控制熔炼炉内温度在690-720℃，加入购买自常熟市鸿嘉氟科技有限公司的无钠精炼剂10kg，进行精炼操作。精炼作业时使用喷粉机将精炼剂喷入熔炼炉内，喷粉管在熔炼炉内不停移动，确保覆盖整个熔炼炉。S7：精炼完毕后，进行第二次扒渣作业。扒渣时将渣斗并排放至熔炼炉门口，用叉车将扒渣耙挑起至2m高度，平稳进入熔炼炉内，从熔炼炉最里端向外扒，将熔渣扒至炉台，然后将熔渣全部扒入渣斗内。待熔渣干燥并冷却至室温，称重计量。S8：第二次扒渣作业完毕后，铝液混合搅拌均匀，即可浇铸样品，控制浇铸时铝液温度在690-710℃之间。实施例2S1：将A00铝锭14090kg、533硅材料500kg加入熔炼炉内，点火升温熔化，控制熔炼炉内温度在730-750℃之间。投料时将易氧化的小件材料如硅、铁等加在炉底，不易氧化的大件材料如铝锭等加在上部。加入硅材料时，将加料平台放置在炉口，把金属硅倒在加料平台上，用耙子将硅缓慢推入铝水中，并充分搅拌，使硅完全浸入铝水中，每间隔30min对炉内铝液进行搅拌，确认金属硅是否完全熔化。S2：待部分A00铝锭熔化后，A00铝锭未熔化完全时，向熔炼炉内加入铜线350kg，使其浸没在铝液中，继续升温熔化，使熔炼炉内温度在730-750℃之间。S3：目测，待铝锭全部熔化完成后，加入剩余硅材料90kg及铝锶合金50kg，维持熔炼炉内温度在730-750℃。S4：待所有材料熔化完毕，进行第一次扒渣作业。扒渣时将渣斗并排放至熔炼炉门口，用叉车将扒渣耙挑起至2m高度，平稳进入熔炼炉内，从熔炼炉最里端向外扒，将熔渣扒至炉台，然后将熔渣全部扒入渣斗内。待熔渣干燥并冷却至室温，称重计量。S5：第一次扒渣作业完毕后，取铝液测成分，并根据检测结果补加包含相应元素的合金材料及溴化铜。本实施例中检测铁元素含量不足，补加1J16牌号铝铁合金21kg，同时，按照溴化铜的摩尔量与合金材料的质量比为1:17的比例补加溴化铜。S6：检测铝液成分满足要求，控制熔炼炉内温度在690-720℃，加入购买自常熟市鸿嘉氟科本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低熔渣率金属冶炼工艺，其特征在于，包括以下步骤：S1：将铝锭及硅材料加入熔炼炉内，点火升温熔化；S2：向熔炼炉内加入铜线，继续升温熔化；S3：待铝锭全部熔化完成后，加入硅材料及铝锶合金；S4：待所有材料熔化完毕，进行第一次扒渣作业；S5：第一次扒渣作业完毕后，取铝液测成分，并根据检测结果补加包含相应元素的合金材料及溴化铜；S6：待铝液成分满足要求时，加入精炼剂，进行精炼；S7：精炼后的铝液进行第二次扒渣作业；S8：第二次扒渣作业完毕后，铝液混合搅拌均匀，即可浇铸样品。

【技术特征摘要】
1.一种低熔渣率金属冶炼工艺，其特征在于，包括以下步骤：S1：将铝锭及硅材料加入熔炼炉内，点火升温熔化；S2：向熔炼炉内加入铜线，继续升温熔化；S3：待铝锭全部熔化完成后，加入硅材料及铝锶合金；S4：待所有材料熔化完毕，进行第一次扒渣作业；S5：第一次扒渣作业完毕后，取铝液测成分，并根据检测结果补加包含相应元素的合金材料及溴化铜；S6：待铝液成分满足要求时，加入精炼剂，进行精炼；S7：精炼后的铝液进行第二次扒渣作业；S8：第二次扒渣作业完毕后，铝液混合搅拌均匀，即可浇铸样品。2.根据权利要求1所述的一种低熔渣率金属冶炼工艺，其特征在于：步骤S5中，补加溴化铜的同时，补加三氧化铬。3.根据权利要求1所述的一种低熔渣率金属冶...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏木阳，马靓，黄亮，张长建，
申请(专利权)人：湖北金洋资源股份公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42