一种铝硅中间合金的生产工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种铝硅中间合金的生产工艺，包括：液态金属硅准备，将金属硅冶炼完成，并准备释放液态金属硅；按比例称好铝锭，将称好的铝锭放入浇包或者铸模中，用浇包或者铸模准备接纳液态金属硅；打开炉门释放液态金属硅到浇包或者铸模中，直至浇包或者铸模充满；控制浇包或者铸模内的温度，利用人工或者机械搅动液态金属硅，混合均匀已熔化的金属铝，得到铝硅中间合金样品；取样分析铝硅中间合金的化学成分；达到合格标准后，将铝硅中间合金样品凝固冷却，然后脱模破碎装袋得到铝硅中间合金样品成品。本发明专利技术利用液态金属硅在凝固时的结晶潜热熔化金属铝，生产出铝合金熔炼时需要的铝硅中间合金，工艺简单，大幅降低生产成本，节能环保。

【技术实现步骤摘要】
一种铝硅中间合金的生产工艺
本专利技术属于合金生产
，具体地说，涉及一种铝硅中间合金的生产工艺。
技术介绍
硅是铝合金化的首选元素，不论是变形铝合金、铸造铝合金，还是其它铝合金，加入不同含量的硅，从而使铝合金的机械、加工等性能得到显著改善，通过铝的合金化大大扩展了铝的使用范围。在铝中加硅实现合金化，有传统两种方法，第一种方法：直接向铝熔体中加入金属硅；第二种方法：向铝熔体中加入20-25％Si含量铝硅中间合金。第一种方法，铝冶炼厂直接加入铝水熔炼，熔炼炉熔化铝锭成铝水后，根据产品所需硅含量，直接加入一定数量的金属硅，通过1-2小时的熔炼后，除去熔渣，净化熔体，得到含硅量为5-13％的合金，多用于含硅量相对较高，杂质要求不太严格的铸造铝合金。硅的比重为2.3，铝的比重为2.7，由于硅的比重比铝的比重小，铝合金熔炼时金属硅浮在熔体的表面，没有被铝液体充分包裹，硅被熔化吸收成合金的程度低；其次，金属硅中一般含1％左右的杂质，加入金属硅的同时，杂质也随之进入铝熔体，降低铝合金品质；第三，由于金属硅的熔点1414℃，熔炼时主要靠铝液的过热，生成硅铝固溶体，熔炼炉必须加热升温1000℃以上，才能保证熔炼任务完成。这种方法增加了加热成本和生产周期，而且硅的合金化程度低，硅的合金化小于98％，渣多金属损耗大，特别是炉处理量大时，尤为突出，需要增加专门净化装置，才能有效的保证产品质量，目前国内绝大多数铝加工都采用此方法。第二种方法，通过第一种熔炼方法制得5-13％Si含量Al-Si中间合金，根据所加工产品要求的含硅量配料计算，在铝合金熔炼时加入相应数量的Al-Si中间合金。由于是以金属固溶体方式加入铝液，中间合金的熔点为750℃，中间合金熔点低，易熔化，造渣大幅减少，熔体所要求的硅含量保证程度高，Si接近100％吸收合金化，但二次熔炼增加了生产成本及金属损耗，尤其炉量较大和产品硅含量较高时，加入的Al-Si合金量大，占炉量的1/3，无疑增加生产成本和生产周期，以及金属损耗。采用传统生产方式生产高硅含量Al-Si中间合金，即：熔炼得到铝水后，在炉中分批投入金属硅，压在铝液下面，用助熔剂覆盖，熔炼炉升温至1200℃以上，直至全部金属硅熔化完，浇铸高硅含量铝中间合金。生产成本高，生产每吨产品的电费大约为500元，金属损耗大，生产每吨产品的金属损耗约为3％。因而急需一种成本低、耗能少的制备铝硅中间合金的工艺。有鉴于此特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种铝硅中间合金的生产工艺，能环保、低成本的生产铝合金熔炼时所需要的铝硅中间合金。为解决上述技术问题，本专利技术采用技术方案的基本构思是：一种铝硅中间合金的生产工艺，包括以下步骤：S1：液态金属硅准备：将金属硅冶炼完成，并准备释放液态金属硅；S2：按比例称好铝锭，控制铝锭与硅的比值为1:0.9-1:1.1；将称好的铝锭放入浇包或者铸模中，用浇包或者铸模准备接纳液态金属硅；S3：打开炉门释放液态金属硅到浇包或者铸模中；直至浇包或者铸模充满；S4：控制浇包或者铸模内的温度为1400-1600℃，利用人工或者机械搅动液态金属硅，混合均匀已熔化的金属铝；得到铝硅中间合金样品；S5：取样分析铝硅中间合金的化学成分；S6：达到合格标准后，将铝硅中间合金样品凝固冷却，然后脱模破碎装袋得到铝硅中间合金样品成品。本专利技术中，由于硅的比热0.19卡/克·℃与铝的比热0.22卡/克·℃相差不大，液态硅从2200℃降至结晶温度1400℃，足够熔化相当数量金属铝，金属铝的熔点为660℃。利用液态金属硅浇注时的结晶潜热生产50-55％硅含量Al-Si中间合金，不仅大幅降低生产成本，节能环保，而且助推铝加工技术进步，获得很好的经济、社会效益。采用上述技术方案后，本专利技术与现有技术相比具有以下有益效果。本专利技术在硅冶炼车间液态金属硅浇铸成品时，在浇包或者铸模中配置好计算量的金属铝，并采取一定的辅助措施，利用液态金属硅在凝固时的结晶潜热熔化金属铝，生产出铝合金熔炼时需要的铝硅中间合金。工艺简单，大幅降低生产成本，节能环保，能生产高品质的铝硅中间合金。本专利技术大幅提高Al-Si中间合金中硅的含量到50-55％，降低了铝合金熔炼时中间合金的加入量，中间合金的加入量为炉量的1/7，很好的继承了加入中间合金熔炼的优点。本专利技术Al-Si中间合金的熔炼温度为800℃，生产周期为50分钟，能有效降低熔炼温度，缩短熔炼生产周期。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。本专利技术所述一种铝硅中间合金的生产工艺，具体操作过程：在金属硅冶炼厂，当金属硅冶炼完成后，准备释放液态金属硅出炉；按比例称好铝锭，控制铝锭与硅的比值为1:0.9-1:1.1；将称好的铝锭放入浇包或者铸模中，用浇包或者铸模准备接纳液态金属硅；打开炉门释放液态金属硅到浇包或者铸模中；直至浇包或者铸模充满；浇包或者铸模内的温度为1500℃以上液态时，利用人工或者机械搅动液态金属硅，混合均匀已熔化的金属铝；得到铝硅中间合金样品；取样分析铝硅中间合金的化学成分；达到合格标准后，将铝硅中间合金样品凝固冷却，然后脱模破碎装袋得到铝硅中间合金样品成品。本专利技术在加入Al-Si中间合金基础上，大幅提高Al-Si中间合金中硅的含量到50-55％，降低了铝合金熔炼时中间合金的加入量，本专利技术中间合金的加入量为炉量的1/7，很好的继承了加入中间合金熔炼的优点。本专利技术的熔炼温度为800℃，本专利技术的生产周期为50分钟，本专利技术降低了熔炼温度，缩短了生产周期。由于硅的比热0.19卡/克·℃与铝的比热0.22卡/克·℃相差不大，液态硅从2200℃降至结晶温度1400℃，足够熔化相当数量金属铝，金属铝的熔点为660℃。利用液态金属硅浇注时的结晶潜热生产50-55％硅含量Al-Si中间合金，不仅大幅降低生产成本，节能环保，而且助推铝加工技术进步，获得很好的经济、社会效益。实施例1一种铝硅中间合金的生产工艺：液态金属硅准备，将金属硅冶炼完成，并准备释放液态金属硅；按比例称好铝锭，控制铝锭与硅的比值为1:0.9；将称好的铝锭放入浇包或者铸模中，用浇包或者铸模准备接纳液态金属硅；打开炉门释放液态金属硅到浇包或者铸模中；直至浇包或者铸模充满；控制浇包或者铸模内的温度为1400℃，利用人工或者机械搅动液态金属硅，混合均匀已熔化的金属铝；得到铝硅中间合金样品；取样分析铝硅中间合金的化学成分；达到合格标准后，将铝硅中间合金样品凝固冷却，然后脱模破碎装袋得到铝硅中间合金样品成品。实施例2一种铝硅中间合金的生产工艺：液态金属硅准备，将金属硅冶炼完成，并准备释放液态金属硅；按比例称好铝锭，控制铝锭与硅的比值为1:1；将称好的铝锭放入浇包或者铸模中，用浇包或者铸模准备接纳液态金本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铝硅中间合金的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：/nS1，液态金属硅准备，将金属硅冶炼完成，并准备释放液态金属硅；/nS2，按比例称好铝锭，将称好的铝锭放入浇包或者铸模中，用浇包或者铸模准备接纳液态金属硅；/nS3，打开炉门释放液态金属硅到浇包或者铸模中，直至浇包或者铸模充满；/nS4，控制浇包或者铸模内的温度，利用人工或者机械搅动液态金属硅，混合均匀已熔化的金属铝，得到铝硅中间合金样品；/nS5，取样分析铝硅中间合金的化学成分；/nS6，达到合格标准后，将铝硅中间合金样品凝固冷却，然后脱模破碎装袋得到铝硅中间合金样品成品。/n

【技术特征摘要】
1.一种铝硅中间合金的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1，液态金属硅准备，将金属硅冶炼完成，并准备释放液态金属硅；
S2，按比例称好铝锭，将称好的铝锭放入浇包或者铸模中，用浇包或者铸模准备接纳液态金属硅；
S3，打开炉门释放液态金属硅到浇包或者铸模中，直至浇包或者铸模充满；
S4，控制浇包或者铸模内的温度，利用人工或者机械搅动液态金属硅，混合均匀已熔化的金属铝，得到铝硅中间合金样品...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈福亮，木群花，尹冰晶，邱鹏瑞，黄卉，何猛，
申请(专利权)人：昆明冶金高等专科学校，
类型：发明
国别省市：云南;53