【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于al-zn-mg-cu系铝合金熔体净化，涉及多级复合净化方法在al-zn-mg-cu系铝合金熔体净化过程中的应用，尤其涉及一种al-zn-mg-cu系铝合金熔体多级复合净化方法。
技术介绍
1、al-zn-mg-cu系铝合金具有高强度、高韧性等特性，在航空航天和武器装备用结构材料领域应用广泛。由于其特殊用途，al-zn-mg-cu系铝合金铸锭冶金质量要远高于其他一般用途的铝合金，一般要求铸锭无气孔、疏松和夹杂，氢含量＜0.10ml/100gal，这就对其熔体纯净度提出了更高的要求。但al-zn-mg-cu系铝合金成分复杂，且合金中mg、zn含量较高，因此在熔炼过程中吸气、氧化倾向很大，而通过熔体净化来减少熔体氧化吸氢和夹杂物是提高al-zn-mg-cu系铝合金冶金质量的主要手段之一，其熔体质量直接影响着最终产品的各项性能。
2、现有的al-zn-mg-cu系铝合金熔体净化的主要方式是熔剂法、气泡浮游法等。传统的熔体净化技术是炉内精炼+炉外熔体在线处理，炉内精炼主要是通过往炉内熔体添加不同功能的熔剂(如覆盖剂、精炼剂、打渣剂等)或采用精炼气体(cl2、ar、n2)进行喷吹净化处理，炉外熔体在线处理主要是使用单一转子除气和过滤除渣装置。但是该方法不仅使炉内净化处理工序复杂化，除气除渣效果有限，同时不同熔剂的使用反而会加剧导致熔体夹渣。
3、而且现有技术中炉内净化采用熔剂精炼，存在着产生熔剂夹杂、过多引入碱土金属杂质元素、铝液烧损严重、精炼效果不稳定等问题，采用精炼气体所产生的副产物危害人体，甚至
4、因此，如何找到一种更为适宜的al-zn-mg-cu系铝合金熔体净化方式，解决现有的al-zn-mg-cu系铝合金熔体净化方式存在的上述技术问题，已成为业内诸多一线研究人员亟待解决的问题之一。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于提供多级复合净化方法在al-zn-mg-cu系铝合金熔体净化过程中的应用，特别是一种al-zn-mg-cu系铝合金熔体多级复合净化方法。本专利技术针对al-zn-mg-cu系铝合金设计的炉内三级净化处理和炉外在线三级净化处理的方法，能够更为有效的提高al-zn-mg-cu系铝合金熔体纯净度，消除气孔、疏松、夹杂等缺陷，从而保证产品质量。
2、本专利技术提供了多级复合净化方法在al-zn-mg-cu系铝合金熔体净化过程中的应用；
3、所述多级复合净化方法，包括以下步骤：
4、1)将al-zn-mg-cu系铝合金的原料在熔炼炉中熔化后，得到合金熔体；
5、2)将上述步骤得到的合金熔体在熔炼炉内进行炉内一级净化处理，再由熔炼炉倒炉至保温炉，同时采用透气砖吹气精炼进行第二级净化处理，然后在保温炉中进行第三级净化处理，倒出保温炉；
6、所述第三级净化处理包括保温炉精炼净化和透气砖吹气精炼净化；
7、3)将上述步骤得到的熔体在炉外进行炉外三级在线净化后，得到铸造用熔体。
8、优选的，所述熔化的温度为735～745℃；
9、所述炉内一级净化处理包括以下步骤：
10、以保护性气体为载气，将精炼剂吹入炉内熔体中进行精炼。
11、优选的，所述保护性气体包括纯度≥99.996％的氩气；
12、所述载气的压力为0.08～0.11mpa；
13、所述精炼剂的用量为0.8～1.2kg/吨铝；
14、所述精炼的时间15～20min；
15、所述精炼具体为多次精炼；
16、所述多次精炼具体为，每次精炼结束后静置20～30min，并扒掉铝液表面浮渣。
17、优选的，所述精炼剂，按成分计，包括：
18、mgcl2 41wt.％～43wt.％；
19、kcl52wt.％～54wt.％；
20、kalf4：3wt.％～5wt.％；
21、caf2：0.5wt.％～1.5wt.％。
22、优选的，所述第二级净化处理具体为，在由熔炼炉倒炉至保温炉过程中，开启倒炉流口透气砖吹气进行精炼；
23、所述透气砖吹气的载体包括氩气；
24、所述吹气的压力为350～900kpa；
25、所述透气砖吹气的流量为50～80l/min。
26、优选的，所述保温炉精炼净化包括二级精炼净化过程；
27、所述二级精炼净化过程包括以下步骤：
28、以保护性气体为载气，将精炼剂吹入炉内熔体中进行第一次精炼，静置扒渣，然后以保护性气体为精炼介质吹入炉内熔体中进行第二次精炼，再次静置扒渣；
29、所述透气砖吹气精炼净化过程在倒出保温炉的同时进行。
30、优选的，所述二级精炼净化过程中，载气的压力为0.08～0.11mpa；
31、所述二级精炼净化过程中，精炼剂的用量为0.4～0.6kg/吨铝；
32、所述二级精炼净化过程中，第一次精炼的时间15～20min；
33、所述第一次精炼后，静置的时间为20～30min；
34、所述二级精炼净化过程中，第二次精炼的时间15～20min；
35、所述第二次精炼后，再次静置的时间为45～60min。
36、优选的，所述透气砖吹气精炼净化过程具体为，在二级精炼净化过程后，开启炉底透气砖吹气精炼，进行倒炉起铸；
37、所述炉底透气砖吹气精炼的载体包括氩气；
38、所述炉底透气砖吹气精炼的吹气压力为350～900kpa；
39、所述炉底透气砖吹气精炼的载体流量为50～80l/min。
40、优选的，所述炉外三级在线净化具体包括：一级净化为旋转喷嘴细微气泡浮选净化；二级净化为真空负压旋转喷嘴转子除气净化；三级净化为双极陶瓷过滤除渣净化；
41、所述一级净化为旋转喷嘴细微气泡浮选净化的过程包括以下步骤：
42、通过位于反应室底部的旋转喷嘴转子将氩气呈细微气泡分散与熔体中，气泡上升通过熔体；
43、所述转子的转速为350～640r/min；
44、所述氩气的压力为5.0～6.0barg。
45、优选的，所述真空负压旋转喷嘴转子除气净化的过程包括以下步骤：
46、反应室处于负压状态，底部设有气体旋转喷嘴转子，转子与直接与熔体接触，气体为氩气，转子将氩气打散成细小气泡，随着转子对熔体的搅动，使气泡分散到熔体中；
47、所述氩气的流量为70～75l/min；
48、所述氩气的压力为7.0～7.5barg；
49、所述石墨的转子转速为650～700r/min；
50、所述双极陶瓷过滤除渣净化具体包括本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.多级复合净化方法在Al-Zn-Mg-Cu系铝合金熔体净化过程中的应用；
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述熔化的温度为735～745℃；
3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述保护性气体包括纯度≥99.996％的氩气；
4.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述精炼剂，按成分计，包括：
5.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述第二级净化处理具体为，在由熔炼炉倒炉至保温炉过程中，开启倒炉流口透气砖吹气进行精炼；
6.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述保温炉精炼净化包括二级精炼净化过程；
7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述二级精炼净化过程中，载气的压力为0.08～0.11MPa；
8.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述透气砖吹气精炼净化过程具体为，在二级精炼净化过程后，开启炉底透气砖吹气精炼，进行倒炉起铸；
9.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述炉外三级在线净化具体包括：一级净化为旋转喷嘴细微气泡浮选净化；二级净化为真空
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述真空负压旋转喷嘴转子除气净化的过程包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.多级复合净化方法在al-zn-mg-cu系铝合金熔体净化过程中的应用；
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述熔化的温度为735～745℃；
3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述保护性气体包括纯度≥99.996％的氩气；
4.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述精炼剂，按成分计，包括：
5.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述第二级净化处理具体为，在由熔炼炉倒炉至保温炉过程中，开启倒炉流口透气砖吹气进行精炼；
6.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述保温炉精炼净化包括二级精炼净...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘龙，赵斌南，刘从江，黄元春，郑奇，鲁昱，倪珂，李铁，丁良，
申请(专利权)人：湖南中创空天新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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