一种铝及铝熔体处理方法技术

本发明专利技术提供了一种铝及铝熔体处理方法，用于铝及铝合金民用产品领域铝熔体的处理,包括以下步骤：S1.加料；S2.熔体预处理；S3.炉内精炼；S4.炉内精炼完成后的铝熔体进入在线SNIF除气装置对铝熔体进行再次精炼；S5.CFF过滤箱对铝熔体进行过滤，过滤精度为30~50ppi；S6.在线深床过滤。本发明专利技术在不降低产品品质的前提下，缩短工艺流程，降低生产成本。

A treatment method of aluminum and aluminum melt

【技术实现步骤摘要】
一种铝及铝熔体处理方法
本专利技术涉及铝合金铸造
，尤其是一种铝及铝熔体处理方法。
技术介绍
铝及铝合金以其优异的性能广泛应用于航空、航天、交通运输、建筑、包装、电子、印刷、装饰等众多国防和民用领域，随着铝及铝合金的广泛应用，对其性能的要求也越来越高、越来越多样。铝及铝合金熔体处理是铝加工的第一道工序，也是提高铝合金综合性能的主要手段之一，铝及铝合金熔体质量直接决定着最终产品的性能。铝及铝合金熔体中含有大量的氢、金属及非金属夹杂，为保证产品质量必须对熔体进行净化。随着国家环保政策的不断推进以及铝加工市场竞争的加剧，在铝及铝合金熔炼工序，采用电解铝液加固体料的加料结构已成为铝及铝加工领域短流程低成本环保工艺的首选，在民用产品领域取代传统的全固体料熔炼加料结构势在必行。而采用电解铝液加固体料的加料结构对铝及铝合金熔体处理工艺提出了新的要求，不仅要对熔体中常见的氢、金属及非金属夹杂进行净化，还要对高温电解铝液中存在的电解质和大量碱金属进行处理。科技部2016年发布的《国家重点支持的高新
》，将新材料（金属材料）领域的铝、铜、镁、钛合金清洁生产与深加工技术列入国家重点支持的高新
，铝熔体处理技术的改进与优化是实现铝及铝合金清洁生产的重要措施。在铝及铝合金熔体处理
，目前常用的熔体处理技术为：在熔炼炉内完成原料的加料熔化和成分调整工作，并对熔体进行初步的精炼处理；铝熔体成分合格并达到基本处理标准后经流槽导入保温炉，在保温炉内继续对熔体进行精炼处理，使熔体符合后续铸造或铸轧质量标准。具体处理工艺为：第一步对熔炼炉进行清炉作业，确保炉壁四周无明显结渣。将各种固体料按照一定工艺要求加入熔炼炉，或者按照一定比例加入电解铝液和固体料，这个过程中要保证固体料无泥土、灰尘等杂物污染。第二步熔化扒渣，加热升温待固体料化平、温度合适后将浮渣扒干净。化平前搅拌3-5次，每次5-10min：化平后将浮渣扒干净；扒渣铝液温度≥685℃等。在扒渣工序进行后取样进行合金成分化验。第三步精炼，按照生产工艺的要求使用精炼剂进行喷粉精炼或使用氩气、氮气混合气体进行精炼，精炼时间15-20min。通过精炼初步去除铝熔体中的氢、金属及非金属夹杂，以及电解铝液中的电解质和碱金属。第四步成分调整，根据合金成分化验结果，进行成分调整。各种溶剂在加入前要去除外包装，保证干燥。加入合金时必须去除外包装。第五步倒炉，在倒炉前要再进行一次扒渣，扒渣静置后将铝熔体导入保温炉。导炉前必须确认温度、成分合格，熔体表面无5*5cmm的浮渣，呈镜面。第六步保温炉精炼，铝熔体主要在保温炉内进行精炼处理。精炼时间≥15min，精炼间隔时间4-4-4小时，精炼温度夏季725~740℃，冬季730~745℃，精炼介质采用精炼剂或氩气、氮气混合气体。通过保温炉精炼，去除铝熔体中的各种夹杂及碱金属，提高熔体的清洁度。保温炉倒炉前必须进行2-3次精炼。第七步铝熔体倒炉后，经流槽进入在线除气装置和在线过滤装置，进行铝熔体的再次处理，提高熔体的清洁度。变质剂的加入在在线除气前完成。此种熔体处理技术是铝加工行业目前最为常见的熔体处理技术，经此技术处理的熔体质量优异，能基本满足所有铝加工产品的熔体处理要求，制备出产品质量优良的铝熔体，但此种熔体处理技术工序较多，熔炼和精炼过程需要在熔炼炉和保温炉内分别进行，且在倒炉过程中存在大量的热量损失，不仅增加了生产成本，对铝加工企业日趋严峻的环保要求也是沉重的负担。因此在保证熔体质量的前提下，如何缩短熔体处理流程、降低生产成本成为目前铝及铝合金熔体处理
的重要研究课题。
技术实现思路
本专利技术提供了一种铝及铝熔体处理方法，用于铝及铝合金民用产品领域铝熔体的处理，在不降低产品品质的前提下，缩短工艺流程，降低生产成本。为实现上述目的，本专利技术的技术方案为：一种铝及铝及铝熔体处理方法，包括以下步骤：S1.加料：将铸锭和合金添加剂作为固体料投入熔炼炉中，然后在固体料表面均匀抛洒精炼剂，根据需要添加或不添加电解铝液；S2.熔体预处理：加料完成后加热升温待固体料化平，化平前进行电磁搅拌3~5次，每次10~20min，化平后，扒渣，调整成分至达到合金成分要求；S3.炉内精炼：将精炼设备的一端与进气管连接，另一端插入铝熔体内部，氩气、氮气混合气体或氩气、氯气混合气体通过精炼设备在铝熔体内部形成均匀的弥散气泡，同时开启电磁搅拌装置，氩气和氮气或氯气和氮气的体积比为1:3~6，每次精炼时间为20~30min，精炼次数不少于2次；S4.炉内精炼完成后的铝熔体进入在线SNIF除气装置对铝熔体进行再次精炼；S5.CFF过滤箱对铝熔体进行过滤，过滤精度为30~50ppi；S6.在线深床过滤。进一步的，所述步骤S1中，添加电解铝液时，预先将电解铝液置于胎胞中，然后通入氮气和氩气混合气体或喷入喷粉精炼剂对电解铝液进行预精炼。进一步的，所述步骤S2中，铝熔体温度升至720~750℃时进行扒渣。进一步的，所述步骤S3中，若铝熔体在熔炼炉内停留超过4h，则追加一次精炼。进一步的，所述步骤S3中，若铝熔体在熔炼炉内停留时间超过8h，则另投入1-3t按合金成分计算的冷固体料。进一步的，所述步骤S4中，SNIF除气装置设置有2个，每一个SNIF除气装置包括有3转子除气装置，除气采用氩气和氮气或氯气和氮气混合气体，氩气/氯气与氮气的体积比为1~5:1~5。进一步的，所述步骤S5中，CFF过滤箱并列放置有2个，过滤过程中一个时段只使用其中1个，铝熔体通过量50~100t时切换一次CFF过滤箱。进一步的，所述步骤S6中，在线深床过滤使用深床过滤器，过滤介质为氧化铝球，床体厚度500mm，铝熔体处理3000~5000吨更换一次过滤介质。进一步的，步骤S2和步骤S6完成后，通过Podfa金相测渣法对铝熔体质量进行检测。本专利技术的有益效果为：1、本专利技术将铝及铝合金熔体的处理在混合熔炼炉内进行，在一个混合熔炼炉内完成从加料、熔化、成分调整到精炼的所有熔体处理工序，省去了铝熔体从熔炼炉到保温炉的倒炉过程，避免了倒炉过程中出现的热量损失，缩短熔体处理流程，节约了能源，降低了生产成本，提高了生产效率。2、本专利技术采用了固体料与精炼剂的预配料、电解铝的预精炼、预扒渣工艺，可以缩短工艺流程，减少配料时间，同时提高精炼效率，在熔炼阶段实现对熔体的初步精炼处理，除去铝熔体中的氢、金属及非金属夹杂，以及电解铝液中的部分电解质和碱金属，为后期熔体的持续精炼处理打下基础。3、本专利技术在整个熔体的精炼处理过程持续有电磁搅拌参与，相比与原有的熔体处理工艺，原有的保温炉精炼只能通过炉底或精炼装置的持续移动来实现铝熔体的移动，本专利技术的工艺更能保证熔体移动的均匀性，且精炼时使精炼气体深入至铝熔体中，结合电磁搅拌使精炼气体能更加均匀弥散的分布与整个熔体内部，进而实现精炼的均匀性，提高熔体的清洁度。...

【技术保护点】
1.一种铝及铝及铝熔体处理方法，其特征在于包括以下步骤：/nS1. 加料：将铸锭和合金添加剂作为固体料投入熔炼炉中，然后在固体料表面均匀抛洒精炼剂，根据需要添加或不添加电解铝液；/nS2.熔体预处理：加料完成后加热升温待固体料化平，化平前进行电磁搅拌3~5次，每次10~20min，化平后，扒渣，调整成分至达到合金成分要求；/nS3. 炉内精炼：将精炼设备的一端与进气管连接，另一端插入铝熔体内部，氩气、氮气混合气体或氩气、氯气混合气体通过精炼设备在铝熔体内部形成均匀的弥散气泡，同时开启电磁搅拌装置，氩气和氮气或氯气和氮气的体积比为1:3~6，每次精炼时间为20~30min，精炼次数不少于2次；/nS4. 炉内精炼完成后的铝熔体进入在线SNIF除气装置对铝熔体进行再次精炼；/nS5. CFF过滤箱对铝熔体进行过滤，过滤精度为30~50ppi；/nS6.在线深床过滤。/n

【技术特征摘要】
1.一种铝及铝及铝熔体处理方法，其特征在于包括以下步骤：
S1.加料：将铸锭和合金添加剂作为固体料投入熔炼炉中，然后在固体料表面均匀抛洒精炼剂，根据需要添加或不添加电解铝液；
S2.熔体预处理：加料完成后加热升温待固体料化平，化平前进行电磁搅拌3~5次，每次10~20min，化平后，扒渣，调整成分至达到合金成分要求；
S3.炉内精炼：将精炼设备的一端与进气管连接，另一端插入铝熔体内部，氩气、氮气混合气体或氩气、氯气混合气体通过精炼设备在铝熔体内部形成均匀的弥散气泡，同时开启电磁搅拌装置，氩气和氮气或氯气和氮气的体积比为1:3~6，每次精炼时间为20~30min，精炼次数不少于2次；
S4.炉内精炼完成后的铝熔体进入在线SNIF除气装置对铝熔体进行再次精炼；
S5.CFF过滤箱对铝熔体进行过滤，过滤精度为30~50ppi；
S6.在线深床过滤。


2.根据权利要求1所述的铝及铝熔体处理方法，其特征在于：
所述步骤S1中，添加电解铝液时，预先将电解铝液置于胎胞中，然后通入氮气和氩气混合气体或喷入喷粉精炼剂对电解铝液进行预精炼。


3.根据权利要求1所述的铝及铝熔体处理方法，其特征在于：
所述步骤S2中，铝熔体温度升至720~750℃时进行扒渣。

【专利技术属性】
技术研发人员：姜小龙，邢俊杰，朱勇，陈君，赵阳磊，庞富伟，
申请(专利权)人：广西百矿润泰铝业有限公司，
类型：发明
国别省市：广西;45