[发明专利]一种用于铝合金材料的喷粉精炼除钙方法

说明书

技术领域

本发明属于有色金属熔炼工艺领域，涉及铝合金的除钙，尤其是一种用于铝合金材料的喷粉精炼除钙方法。

技术背景

由于铝元素的特性，铝合金有强烈的产生气孔倾向，同时也极易产生氧化夹杂。因此，防止和去除气体和氧化夹杂就成为铝合金熔炼过程中最突出的问题。其中，Ca元素严重影响着合金的流动性和力学性能，高品质的铝合金对Ca元素都有严格的要求。

目前国内铝合金锭（液）厂家，在生产高品质铝合金材料时，采用的传统除钙方法是：首先将饼状除钙剂投入熔炉内去除Ca元素，然后将精炼剂撒入熔炉大力搅拌去除氧化夹杂，最后用除气耙将惰性气体吹入熔炉内去除合金中的气体。该传统工艺方法步骤繁琐、耗时长、能耗大、效率低、污染严重，所处理的铝合金质量差。

通过检索，尚未发现铝合金材料除钙的公开专利文献。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足之处，提供一种用于铝合金材料的喷粉精炼除钙工艺，该工艺方法步骤简单、耗时短、能耗低、效率高、污染小，所处理的铝合金含气、含渣量少，合金性能高。

本发明采用的技术方案是：

一种用于铝合金材料的喷粉精炼除钙方法，步骤如下：

⑴按铝液重量的0.1%-0.2%称取精炼剂及除钙剂，除钙剂占精炼剂的重量百分比为20-50%，将精炼剂及除钙剂倒入机械搅拌器中搅拌5min；

⑵搅拌完成后，将精炼剂及除钙剂混合物放在温度200-250℃的恒温预热干燥炉中干燥3～4小时；

⑶测量铝液温度为720-750℃时，将步骤⑵中完全干燥的精炼剂及除钙剂混合物倒入精炼喷粉机中，并锁紧喷粉机上盖；

⑷喷粉管伸入炉内，打开氮气阀，调整氮气压力值为0.4±0.1MPa；

⑸喷粉管口保持在距炉底5-10cm处，喷粉管以0.3米/秒的速度匀速前后移动，向左或向右均以280毫米/秒速度移动，并且保证到达熔池前、后位置的最边缘部位，不能留有死角；

⑹喷粉结束后，取出喷粉管，关闭气源；

⑺铝液静置10min，然后将铝液表面的氧化夹杂从熔炉中扒出。

而且，所述精炼剂及除钙剂均为粉状。

本发明的优点和积极效果是：

1、本方法将粉状的精炼剂及除钙剂混合物放入精炼喷粉机中，调整氮气流量、精炼剂及除钙剂并以氮气为载体直接喷入熔炼炉底部，随着氮气由熔炉底部往上浮而进行除气、除夹杂、除钙，实现了铝液除气、除渣、除钙工艺同步进行，效率高，精炼效果更好，大大缩短了铝合金熔炼时间，节约了能耗，提高了劳动生产率，同时合金质量明显提高。

2、本方法用粉状除钙剂代替饼状除钙剂，加入量少，环境污染小，铝合金含气、含渣少，合金质量高、性能稳定。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明进一步说明，下述实施例是说明性的，不是限定性的，不能以下述实施例来限定本发明的保护范围。

一种用于铝合金材料的喷粉精炼除钙方法，具体步骤如下：

⑴按铝液重量的0.1%-0.2%称取精炼剂及除钙剂，除钙剂占精炼剂的重量百分比为20-50%，将精炼剂及除钙剂倒入机械搅拌器中搅拌5min，精炼剂和除钙剂全部采用粉状；

⑵搅拌完成后，将精炼剂及除钙剂混合物放在温度200-250℃的恒温预热干燥炉中干燥3～4小时；

⑶测量铝液温度为720-750℃时，将步骤⑵中完全干燥的精炼剂及除钙剂混合物倒入精炼喷粉机中，并锁紧喷粉机上盖，喷粉机采用无锡市安必盛铝业科技有限公司生产的BK-40II精炼喷粉机；

⑷喷粉管伸入炉内，打开氮气阀，调整氮气压力值为0.4±0.1MPa；

⑸喷粉管口保持在距炉底5-10cm处，喷粉管以0.3米/秒的速度匀速前后移动，向左或向右均以280毫米/秒速度移动，并且保证到达熔池前、后位置的最边缘部位，不能留有死角。

⑹喷粉结束后，取出喷粉管，关闭气源。

⑺铝液静置10min，然后将铝液表面的氧化夹杂从熔炉中扒出。

通过试验验证，本方法及传统工艺方法处理的A356.2铝合金的各项指标对比见表1，可以明确看出：采用新型喷粉除钙工艺处理的铝合金明显优于传统工艺。

表1新型喷粉精炼除钙工艺与传统工艺处理的A356.2铝合金指标对比

注：除钙效率是指Ca含量降低0.0001%所需除钙剂用量。