[发明专利]一种净化铝及铝合金熔体的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属冶炼工艺，具体涉及到一种将金属熔体中的杂质去除，对金属熔体进行净化的方法。

背景技术

铝或铝合金熔体的质量是决定铝材性能高低的关键因素之一。铝或铝合金传统的冶炼工艺为：将铝或铝合金在精炼炉中加热成熔体，使该熔体在精炼炉内精炼一段时间，并在精炼的过程中加入适量的精练剂，然后再通过在线过滤工艺将杂质过滤掉，最终制成干净的熔体。上述传统工艺的缺点：铝或铝合金的浪费较大、净化效果不够理想、副作用较大、且易烧损铝或铝合金熔体，导致熔体质量不易控制而引起产品质量低下。

产生上述缺陷的主要原因包括有：①传统的精练剂是以Na、Ka盐为主要成分，这类精炼剂容易在铝或铝合金的熔体中形成微粒夹渣；②由于在传统的精炼工艺中精炼温度控制的不够合理，导致熔体的黏度过大，气体与夹渣不易释放，黏度过小导致烧损严重和倒吸气等问题；③在传统的精炼工艺中用作载体的气体Ar、N₂、Cl，一方面由于纯度不够，导致倒吸气，另一方面在一定温度下，N₂容易与铝反应形成AlN，增大了烧损和熔体黏度；④由于微粒夹渣的存在，使过滤效果差；⑤采用传统技术只能作到炉内含气量≥0.3ml/100gAl，最终熔体含气量只能≤0.2ml/100gAl。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷，提供一种净化铝及铝合金熔体的方法，该方法具有净化效率高、净化过程中无副作用、烧损小、浪费小可制成高质量铝及铝合金熔体。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是一种净化铝及铝合金熔体的方法，其特征在于，所述方法包括如下工艺步骤：

S1：将用于冶炼铝或铝合金的原料加入到精炼炉内；

S2：将炉内的所述原料加热到730℃～760℃制成铝或铝合金的熔体，然后向炉内第一次添加炉内精炼介质；

S3：在730℃～760℃状态下，将铝或铝合金熔体冶炼到设定的时间后，再静置一段时间，然后将所述熔体表层的渣料扒除；

S4：继续将精炼炉内所述熔体的温度加热到740℃～770℃，然后向炉内第二次添加炉内精炼介质；

S5：在740℃～770℃状态下，将铝或铝合金的熔体重复S3的步骤；

S6：上述S5步骤完成后将所述熔体转入静置炉内静置一段时间，然后再将所述熔体转入除气装置内，在所述除气装置内加入炉外精炼介质；

S7：用过滤器过滤S6步骤中除气后的熔体，将微粒杂质去除；

S8：将过滤后熔体转入结晶器内结晶，最终制成铝或铝合金成品。

其中较佳的技术方案是，在S2步骤中第一次添加到炉内的所述精炼介质为氩气喷粉，所述氩气喷粉是以氩气为载体，将高冰晶石粉末与低钠精炼剂粉末用喷粉精炼机均匀地喷入所述熔体中。

较佳的技术方案还有，若所述的铝合金为铝镁合金，在S2步骤中第一次添加到炉内的所述精炼介质为氩气喷粉，所述氩气喷粉是以氩气为载体，将高冰晶石粉末、铍粉末与低钠精炼剂粉末用喷粉精炼机均匀地喷入所述熔体中。

较佳的技术方案还有，在所述氩气喷粉中高冰晶石粉末的含量为55％～65％，低钠精炼剂粉末的含量为20％～25％，其余为氩气。

较佳的技术方案还有，所述氩气喷粉的用量为，在每吨铝或铝合金的熔体中添加1～2公斤。

较佳的技术方案还有，在S4、S5步骤中第二次添加到炉内的所述精炼介质为四氯化碳粉末，所述四氯化碳粉末是以氩气为载体，用喷粉精炼机均匀地喷入所述熔体中。

较佳的技术方案还有，所述四氯化碳粉末的用量为，在每吨铝或铝合金的熔体中添加0.3～0.8公斤。

较佳的技术方案还有，在S6步骤中添加的所述炉外精炼介质是，纯度为99.998％的氩气，加入所述除气装置内氩气的流量为18～22m³/h。

较佳的技术方案还有，在S7步骤中所述的过滤器包括有管式滤器和/或陶瓷板式过滤器。

较佳的技术方案还有，在S3、S5步骤中所述的冶炼设定时间为15～25分钟，所述的静置时间为25～35分钟。

本发明的优点和有益效果在于：由于该净化铝及铝合金熔体的方法是经过了反复试验后得出的最合理的精炼工艺，其中的精炼介质是通过精心筛选后，筛选出的最适用的精炼介质，以及合理的冶炼温度、冶炼时间等工艺参数。采用该方法可提高铝及铝合金熔体净化效率、且在净化过程中无副作用、烧损小、浪费小可制成高质量铝及铝合金熔体。采用该方法可以保证炉内含气量≤0.15ml/100gAl；可以保证最终熔体含气量≤0.11ml/100gAl。

具体实施方式