[发明专利]一种在铝合金熔炼过程细化晶粒的方法

说明书

一种在铝合金熔炼过程细化晶粒的方法，是在熔炼炉内先添加熔炼炉吨位20％‑40％的冷料，然后再加入熔炼炉吨位55％‑75％的温度不低于850℃的电解铝液；加入电解铝液后，不搅动液面，不升温，待其温度降至660℃以下呈半凝固状态时再开始升温；升温至740℃‑760℃时，通过添加中间合金和金属元素进行合金液化学成分调整；中间合金和金属元素是采用气体加固体的方式进行精炼，在充有氮气或者氩气的精炼罐将中间合金和金属元素精炼得到精炼剂，然后将精炼剂喷入电解铝液，对电解铝液继续精炼20‑30min，精炼完成后将铝液表面的浮渣扒出，最后采用连续铸造浇铸得到铝合金。本发明工艺简单、晶粒细化效果好，产品质量稳定。

技术领域

本发明涉及铝合金熔炼生产技术领域，具体涉及在电解铝液生产铝合金过程中细化晶粒的方法。

背景技术

在铝合金的生产过程中，晶粒尺寸的大小及晶粒的细化程度，对铝合金的后续加工有着很大的影响，晶粒越细，后续加工出来的铝合金产品的性能就越好。传统的晶粒细化方式是在用铝锭升温融化生产铝合金或者使用电解铝生产铝合金时，在熔炼过程或浇铸过程中添加晶粒细化剂，如钛、锶铝钛硼丝及稀土等一些晶粒细化剂，会出现晶粒细化程度不好，不均匀的情况，特别是在使用电解铝生产铝合金的过程中，其工艺温度较高，导致溶体过烧，在后续生产过程中晶粒细化的效果不明显，需要添加更多的细化剂，会导致一些微量元素超标，产生部分不合格品。因此，有必要对现有技术加以改进，研究一种新的控制熔炼温度细化精炼的生产技术。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术的不足，提供一种工艺简单、晶粒细化效果较好及产品质量稳定的在铝合金熔炼过程细化晶粒的方法。

本发明的目的通过如下技术方案实现：

一种在铝合金熔炼过程细化晶粒的方法，方法如下：

A.在熔炼炉内先添加熔炼炉吨位20％-40％的冷料，然后再加入熔炼炉吨位55％-75％的温度不低于850℃的电解铝液；所述冷料是指用于熔炼铝合金的边角料及中间合金；

B.加入电解铝液后，不搅动液面，不升温，待其温度降至660℃以下呈半凝固状态时再开始升温；

C.升温至740℃-760℃时，根据生产的铝合金产品的需求，通过添加中间合金和金属元素进行合金液化学成分调整；所述中间合金和金属元素是采用气体加固体的方式进行精炼，在充有氮气或者氩气的精炼罐将中间合金和金属元素精炼得到精炼剂，然后将精炼剂喷入电解铝液，对电解铝液继续精炼20-30min，精炼完成后将铝液表面的浮渣扒出，化学成分调整全过程的所有工序，温度控制不超过780℃；

D.采用连续铸造，浇铸得到铝合金；浇铸过程中，采用石墨转子式在线除气箱进出除气处理，再通过过滤箱对溶体内的渣进行过滤，得到满足浇铸的铝合金溶体。

上述步骤C中，对呈半凝固状态的电解铝液再开始升温，采用天然气或柴油作为熔炼炉燃料进行升温。

上述步骤D中，所述的连续铸造是油滑或者油气滑热顶多模连续铸造。

本发明与现有技术相比，具有下列有益效果：

1.本发明采用在熔炼炉内先添加冷料，然后再加入电解铝液，至电解铝液呈半凝固状态时再升温添加中间合金及金属元素来调整化学成分的方法，相比采用铝锭升温融化生产铝合金，可以充分利用电解铝的热量，大幅降低能耗；

2.本发明方法相比直接使用电解铝生产铝合金的方法，能有效解决铝液过烧及晶粒粗大的问题；

3.本发明通过对工艺和温度的合理控制实现了晶粒的细化，不需添加晶粒细化剂，不仅降低了生产成本，并且可以有效控制合金成分，确保产品质量稳定。

具体实施方式

实施例1