[发明专利]一种铝锰合金的制备方法

权利要求书

1.一种铝锰合金的制备方法，其特征在于，用铝电解槽进行制备，其包括如下步骤：（1）在正在生产的铝电解槽中，测量铝电解槽的电解质中nNaF·AlF₃，n为2.1～2.9的常数；KF；CaF₂；MgF₂；LiF；Al₂O₃的质量百分比含量，其中所述nNaF· AlF₃为62～94%；KF为0.1～8%；CaF₂为1～8%；MgF₂为1～8%；LiF为1～8%；Al₂O₃为2～7%，且以上各组分的质量百分含量为100%；（2）当测量值在上述范围内时，加入锰的氧化物，检测并维持电解工艺技术条件：电解温度为900～960℃，平均电压为3.5～4.3V，得到铝锰合金；

根据所述步骤（2）在铝电解槽中加入锰的氧化物，电解过程包含至少一个铝锰合金电解周期，其中所述一个铝锰合金电解周期包含：一个锰含量上升期和一个锰含量平衡期；其中锰含量上升期为铝电解槽内存量铝中锰的质量百分含量达到设定值之前的电解过程，该阶段存量铝中锰的质量百分含量持续上升；锰含量平衡期为铝电解槽内存量铝中锰的质量百分含量达到设定值之后的电解过程，该阶段存量铝中锰的质量百分含量保持不变；

在电解过程中的锰含量上升期，添加锰的氧化物，具体步骤包括：

根据检测分析当前电解槽内存量铝中锰的含量，确定锰含量日提升速率；计算锰含量上升期锰的氧化物的日加料量；

锰含量上升期锰的氧化物的日加料量计算公式如下：

其中，W_升为锰含量上升期锰的氧化物的日加料量，kg；Q_盘为铝电解槽内存量铝的质量，kg；a₁为当日铝电解槽内存量铝中锰的质量百分比含量的实际检测值，%；a₂为第二天铝电解槽内存量铝中锰预期将要达到的质量百分比含量，%；a₂-a₁为锰含量日提升速率，%；Q_产为铝电解槽的日出铝量，kg；P为锰的氧化物的原料利用率，%；C为锰的氧化物的纯度，%；m为锰的氧化物中锰的质量百分比含量，%；

以质量百分比计，当电解槽内存量铝的锰含量小于3%时，所述锰含量日提升速率≤0.5%/日；当电解槽内存量铝的锰含量大于等于3%且小于6%时，所述锰含量日提升速率≤0.3%/日，当电解槽内存量铝的锰含量大于等于6%且小于10%时，所述锰含量日提升速率≤0.15%/日。

2.根据权利要求1所述的一种铝锰合金的制备方法，其特征在于，所述锰含量上升期，单位小时锰的氧化物加料量≤I/b；其中，I为系列电流，kA；b为常数满足：b=5kA/kg。

3.根据权利要求1所述的一种铝锰合金的制备方法，其特征在于，在电解过程中的锰含量上升期，锰的氧化物添加时间为：

锰的氧化物每日添加的起始时间点为铝电解槽出铝后。

4.根据权利要求1所述的一种铝锰合金的制备方法，其特征在于，在锰含量平衡期，控制铝电解槽内存量铝的锰含量保持不变，具体步骤包括：

计算锰含量平衡期锰的氧化物的每日加料量

锰含量平衡期锰的氧化物的日加料量计算公式如下：

其中，W_平为锰含量平衡期锰的氧化物的日加料量，kg；Q_产为铝电解槽的日出铝量，kg；a_平为锰含量平衡期铝电解槽内存量铝中锰的质量百分比含量，%；P为锰的氧化物的原料利用率，%；C为锰的氧化物的纯度，%；m为锰的氧化物中锰的质量百分比含量，%。

5.根据权利要求4所述的一种铝锰合金的制备方法，其特征在于，在锰含量平衡期，单位小时锰的氧化物加料量≤I/b；其中，I为系列电流，kA；b为常数满足：b=5kA/kg。

6.根据权利要求4所述的一种铝锰合金的制备方法，其特征在于，在电解过程中的锰含量平衡期，锰的氧化物添加时间为：

锰的氧化物每日添加的起始时间点为铝电解槽出铝后。