[发明专利]一种在铝电解槽内生产合金铝的工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种生产合金铝的工艺，特别是一种在铝电解槽内生产合金 铝的工艺。

背景技术

现代合金铝最主要的生产方式是熔配法，部分采用电解法生产。熔配法 就是把铝锭在反射炉或者中频电炉中融化，并按所需合金铝成分要求加入各 种铝合金熔配中间体或所需的各种金属元素，通过比较长时间的保温并搅 拌，一般为2～8小时，使各种合金元素融入铝液中，其主要的缺点是：

1、熔配温度一般控制在750℃左右，其温度较低，使合金融入铝液不 充分，且合金元素融入弥散度较低，合金质量较差，难以生产出高品质合金。

2、铝锭二次融化后，必须较长时间保温并搅拌，才能使合金元素融入， 能耗极大。

3、铝锭的二次融化和长时间保温，融化的铝液和各种合金成分必然有 与空气接触的现象，无法避免产生烧损，烧损率一般约为0.5-1％。

4、必须使用铝合金覆盖剂，并会产生严重污染环境的铝灰铝渣。

而电解法就是把各种金属氧化物融入冰晶石-氧化铝系熔融体中，与氧 化铝共同电解，生产合金的一种方法，其存在的缺点是：

1、加入冰晶石-氧化铝系熔融体中的各种氧化物都会影响电解槽的工作 稳定性，使电解生产难度大增。

2、电解法生产合金铝时，合金成分也较难控制，特别是在现代大型预 焙槽生产合金铝时成分更难控制，根本无法实现一个系列分槽生产不同种 类、不同牌号的合金铝。

虽然电解法生产合金铝相对于熔配法有质量好、无二次烧损等优点，但 并没有成为合金铝生产的主流，就是因为上述的技术难度太大及其它原因， 电解法多用于高端合金铝生产。且现在电解法生产合金都是用相对落后的自 焙槽，采用打壳加料的方式生产，与现代大型预焙槽相比，电耗吨铝高3000 度以上，车间内产生大量的沥青烟雾及粉尘，氟化物消耗倍增，氧化铝原料 损耗较大，生产环境十分恶劣，污染极大。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种在铝电解槽内生产合金铝的工艺。本发明 克服了上述两种方法中的技术困难和技术缺陷，可实现在现代大型预焙电解 槽中熔配生产铝合金，也可以在自焙槽中熔配生产铝合金，且不影响电解槽 工作的稳定性、易控性，可灵活组织生产各种牌号、种类、批量的高质量合 金铝。

本发明的技术方案：一种在铝电解槽内生产合金铝的工艺，是在铝电解 生产过程中，穿过电介质层向铝电解槽中的铝液内加入A合金元素的单质、 中间体或合金体的同时，还穿过电介质层向铝液中加入B合金元素的氧化 物，B合金元素的氧化物在铝的还原作用下得到B合金元素的单质，B合金 元素的单质和A合金元素的单质、中间体或合金体一起在铝液的高温以及外 部的磁力搅拌作用下，均匀的分散到铝液中，取出铝液冷却后即得合金铝。

前述的在铝电解槽内生产合金铝的工艺，所述A合金元素中包含有一种 或一种以上的合金元素，所述B合金元素中包含有一种或一种以上的合金元 素。

前述的在铝电解槽内生产合金铝的工艺，所述A合金元素和B合金元素 为铝合金生产所需元素。

前述的在铝电解槽内生产合金铝的工艺，所述B合金元素是氧化性强于 铝的合金元素。

前述的在铝电解槽内生产合金铝的工艺，所述中间体为铝合金中间体， 所述合金体为铝合金体。

前述的在铝电解槽内生产合金铝的工艺，所述铝合金中间体和铝合金体 是以常温块状或颗粒状投入电解槽中。

前述的在铝电解槽内生产合金铝的工艺，包括如下步骤：

(1)在铝电解过程中取铝液化验，计算得出A合金元素的单质、中间 体或合金体以及B合金元素的氧化物所需的量；

(2)称取步骤(1)中计算后所需的A合金元素的单质、中间体或合金 体以及B合金元素的氧化物，穿过电介质层将其投入到铝液中；

(3)控制铝液中的温度在930℃-970℃，最后取出铝液，冷却，得铝 合金。

前述的在铝电解槽内生产合金铝的工艺，所述A合金元素的单质、中间 体或合金体投入铝液中的方法是：与氧化铝一起加入、在换极时由提开的阳 极开口处加入、从火眼口中加入或另行开口加入；所述B合金元素的氧化物 投入铝液中的方法是：在换极时由提开的阳极开口处加入、从火眼口中加入 或另行开口加入。

前述的在铝电解槽内生产合金铝的工艺，所述铝电解是在自焙槽或预焙 槽中进行。