[发明专利]电解原位制备铝合金的方法

摘要

本发明公开了一种电解原位制备铝合金的方法，涉及铝合金的制备方法技术领域。所述方法在一个电解系统中通过设计隔离结构电解形成铝硅合金熔体，通过控制电极上的电流来任意控制铝硅合金熔体的成分，然后通过电磁软接触连铸将铝硅合金进行提纯和连铸来制备铝硅合金锭，电极上的电流比及连铸速度决定了铝硅合金锭的组织及成分。同时所述方法可以实现铝硅合金的精炼除气和除渣回熔，并能够实现铝硅合金锭的连续制备，因此所述方法具有节能、高效和经济的特点。

主权项

1.一种电解原位制备铝合金的方法，使用电解原位制备铝合金装置，其特征在于包括如下步骤：将单质铝及硅按着所需熔配合金的化学元素比放置在炉体（5）内部的电解合成槽（8）的底部，通过电解合成槽（8）外侧的第一加热器（16）、第二加热器（17）和第三加热器（18）给电解合成槽（8）中铝及硅加热使其熔配为铝硅合金熔体（11），使其升温至800‑1000℃，启动炉体外侧的电磁约束器（12）；将绝缘隔离筒（6）的下端下降至铝硅合金熔体（11）中，共用电解阴极（1）部分进入铝硅合金熔体（11）中，其中，共用电解阴极（1）中的第一电解分阴极（1‑3）布置在绝缘隔离筒（6）浸入铝硅合金熔体（11）上侧端面以上的部分，共用电解阴极（1）中的第二电解分阴极（1‑5）布置接近电解合成槽（8）的底部；通过炉体（5）上部的三氧化二铝投料管（22）将铝电解质（9）投入电解合成槽（8）与绝缘隔离筒（6）之间的空间内，通过二氧化硅投料口（4）将硅电解质（10）投入至绝缘隔离筒（6）内侧；铝电解质和硅电解质受热熔化后，将铝电解阳极（7）及硅电解阳极（2）分别浸入铝电解质（9）和硅电解质（10）中；通过控制电解合成槽（8）与绝缘隔离筒（6）之间的铝电解阳极（7）以及共用电解阴极外侧的硅电解阳极（2）与共用电解阴极（1）的电流比来控制铝元素和硅元素的电解速率和电解摩尔量，进而控制铝硅合金熔体（11）的成分；随着电解的进行，通过三氧化二铝投料管（22）和二氧化硅投料管（4）分别投入三氧化二铝和二氧化硅至相应的电解质中；三氧化二铝和二氧化硅投料量中铝元素及硅元素的物质的量和电解过程中铝硅合金熔体（11）与电解质界面上形成的铝及硅元素的物质的量相同；随着电解的进行，控制电解合成槽（8）下端排料口上的定向连铸坩埚（13）中连铸铝硅锭（15）的下拉速率，使下拉出的铝硅锭中铝元素及硅元素的物质的量和铝硅合金熔体（11）与电解质界面上生成的铝及硅元素的物质的量相等，以保证系统的稳定性；同时通过冷却口（14）给连铸铝硅锭（15）冷却；随着电解的进行，通过三氧化二铝投料口（22）和二氧化硅投料口（4）分别投入三氧化二铝和二氧化硅至相应的电解质中，并且随着连铸铝硅锭（15）的下拉，实现连铸铝硅锭（15）连续不断的形成。