[发明专利]一种高温电解铝液熔铸前的预净化方法及产品

说明书

技术领域

本发明涉及铝加工熔铸生产工艺技术领域，特别是涉及使用电解铝液进行熔铸前的净化方法。

背景技术

现代铝加工工业的特点是设备高度自动化，生产规模大型化，大多采用短流程工艺、减少工艺废料同时提高成品率，采用先进的加工技术改善产品性能，通过各种手段降低生产成本。欧美等大型铝业公司采用大型集约化生产，直接利用电解铝液铸成大型扁锭，生产销售高附加值的铝板带箔材已经非常普遍。例如，美国Hannibal铝板带厂日产大扁锭680吨，全部采用附近Ormet电解铝厂和BensRun废铝回收厂送来的铝液。德国的杜塞多夫铝厂规模更大，电解铝厂装备7个100t的混合炉，浇铸热连轧用坯锭。从铝冶炼企业产品的进一步延伸与拓展开始，将电解铝液直接铸成铝及铝合金锭坯或其它产品，对促进我国电解铝企业与铝加工企业之间的集约化生产。

目前，国内使用电解铝液为主要入炉原料的铝熔铸工艺生产基本上采用电解铝液从电解槽取出后，检验检测化学成分和温度合格后直接运输到熔铸车间入炉进行熔铸生产。由于电解铝液含有硅、铁、钠、钙、磷、硼、钛、钒、锌等金属杂质和氧化铝、氟化铝、碳、碳化铝、氮化铝等非金属夹杂物，气体含量高。据相关研究发现：铝熔体中的氢与杂质存在某种共生共存的相互作用关系，只有重视净化才能保证铝熔体品质。因此用电解铝液配料生产铝合金坯锭时，必须对铝熔体采取更加严格的净化处理工艺，以确保铝熔体的纯洁度。同时由于主要入炉原料电解铝液的高温特性，造成熔体内的氢含量较高，这些特点造成了电解铝液很难用于生产优质高合金铝合金产品，即使常规铝合金的质量偶尔也难保证。因此对电解铝液进行熔铸前的预净化是很有必要的。

在上述工艺方法中，对于入炉主要原料电解铝液的预处理没有引起足够的重视，分析原因有三：一是由于熔炼炉生产周期较长，入炉原料的品质对于生产工作者来说不是第一要素；二是铝加工熔铸的技术发展历史造成国内从事该行业的专业人员参差不齐，且处于技术的更替革新阶段；三是电解铝液作为主要入炉原料是近几年才被应用，对于预净化方法的研究较少。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种电解铝液熔铸前进行预净化的方法。

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种通过解决入炉原料的电解铝液的纯净度问题以及合理调度的问题得到的一种电解铝液的预净化方法。具体来说，首先依据熔铸生产的产品对熔体清洁度的要求，再根据为熔铸生产提供的电解铝液的成分及温度特点，以适当的容器、喷吹集成设备、扒渣系统设备、加盖保温设备、以及操作平台和地轨车等为基本设备，为熔铸生产提供较纯净的入炉电解铝液的预净化处理工艺。

具体来说，本发明通过如下技术方案实现的。

一种电解铝液熔铸前的预净化方法，其特征在于，将电解铝液运送到预净化工位后，对精炼包内电解铝液的温度、成分及杂质含量进行取样测定，同时向取样后的电解铝液中加入碱金属精炼剂进行初步处理，之后根据取样测定结果对加入碱金属精炼剂后的电解铝液进行分别处理。

其中，所述加入碱金属精炼剂进行初步处理后的电解铝液中的钠含量小于15ppm。

其中，所述取样测定结果的温度为760℃～810℃时，将经过碱金属精炼剂的电解铝液进行扒渣后直接运送到熔铸工位进行熔铸。

其中，所述取样测定结果的温度大于810℃时，将经过碱金属精炼剂处理后的电解铝液进行喷吹气体除气除渣；将除气出渣后的电解铝液进行扒渣，后静置5-15min后将其运送到熔铸工位进行熔铸。

其中，所述在运送到熔铸工位前对电解铝液的温度、成分含量进行测定。

其中，所述碱金属主要为钠。

其中，所述的气体为氮气或以氮气为载体的气体。

其中，所述将电解铝液运送到预处理工位的运送方式为直连顺接或倒运。

其中，所述将预处理后的电解铝液运送到熔铸工位的方式是同跨布置和异跨布置。

其中，所述的碱金属精炼剂为除钠剂。

其中，所述除钠剂的主要成为KCl、MgCl₂、BaCl₂和CaCl₂。

其中，所述除钠剂的加入量为每吨电解铝液加入除钠剂0.25kg～0.75kg。

本发明还提供一种上述预净化方法制备的电解铝液。

其中，该电解铝液中钠的含量在15ppm以下，温度为780℃～800℃

本发明的有益效果如下：

1）净化后的电解铝液纯净度增加，使熔炼过程中的扒渣次数和渣量都能有效地降低，如此带来的就是冶炼时间的缩短和热量损失的减少。