铝硅合金棒的生产方法与流程

    专利2022-07-08  97


    本发明属于中间合金制造技术领域,具体公开了一种铝硅合金棒的生产方法。



    背景技术:

    在铝产品(如铝锭、铝卷)生产时,在熔铸、铸轧的熔炼工序中需要采用铝硅合金作为中间合金实现配料添加成分。相关技术中,铝硅中间合金的熔炼及制作方法为:采用小型炉熔炼及人工浇铸法生产。

    相关技术的不足在于:采用小型炉熔炼生产效率低,硅块熔解不充分而会导致合金硅含量不均匀;熔炼温度高,工人劳动强度大;铝硅合金中存在粗大初晶硅相,用此铝硅中间合金生产的圆铸锭、铸轧卷等产品,其下游客户产品如铝型材、铝箔等表面易产生拉痕、粗糙、针孔、白条等质量缺陷。

    因此,实有必要提供一种新的铝硅合金棒的生产方法解决上述技术问题。



    技术实现要素:

    本发明需解决的技术问题是提供一种工艺简单、铝硅合金硅含量均匀、生产效率高、降低工人劳动强度的铝硅合金棒的生产方法。

    本发明提供一种铝硅合金棒的生产方法,包括以下步骤:

    s1,配料及装炉,选用熔炼铝灰生产的再生锭、废料和工业硅作为原料,硅含量按10-12.5%控制;装炉顺序为:先用再生锭和废料铺底,再加工业硅,再点火升温,升温至固体料熔化,工业硅红透为准,再搅拌;

    s2,熔炼

    s21,搅拌,熔炼炉内物料化平后,使用电磁搅拌,同时使用叉车搅拌;

    s22,第一次扒渣,铝熔体温度达到720℃时,叉车使用专用渣耙将炉内铝液表面浮渣扒出,确保铝液表面无浮渣;

    s23,精炼,使用粉末精炼剂进行精炼;

    s24,取样,利用取样勺取样,检测成分在化学成份控制标准范围内则进行下一步操作;

    所述化学成份控制标准为:

    mg≤0.30%,

    fe≤0.30%,

    si:10.0-12.5%,

    cu≤0.03%,

    mn≤0.05%,

    cr≤0.01%,

    zn≤0.03%,

    ti≤0.10%,

    如上百分比均为质量百分比;

    s25,取样后进行第二次扒渣将液面浮渣彻底清除炉外,让其熔体静置待浇铸;

    s3、铸造,铸造时,炉内开浇温度为750-755℃,铸造形成合金棒;

    s4、锯切,将铝硅合金棒锯成两段及两段以上,完成铝硅合金棒的生产。

    优选的,步骤s1中,工业硅实收率按95%计算。

    优选的,步骤s21中,搅拌过程为:熔炼炉内物料化平后,使用电磁搅拌1次,同时使用叉车按“n”字形搅拌两个来回。

    优选的,步骤s24中,取样勺预热1-3分钟后,在熔体中涮洗4次以上,在两个炉门中心位置离炉门坎1.25-1.35米且为铝液1/2深度处取样,每炉取2个样。

    优选的,步骤s22中,第一次扒渣时温度≥720℃。

    优选的,步骤s23中,精炼剂用量为每吨铝使用1.5kg;精炼时间15±3min,精炼温度730-750℃;精炼过程中开启电磁搅拌。

    优选的,步骤s4中,利用铝合金圆铸锭圆盘锯将铝硅合金棒锯成2-3段。

    优选的,步骤s3中,铸造前,还包括流槽烘烤,对开浇前流槽和平台进行烘烤,流槽温度控制在50-100℃。

    优选的,步骤s3中,采用25吨φ120mm平台深井铸造。

    优选的,每次铸造12×10=120根合金棒,铸造速度140-160mm/min,铸造冷却水温25-30℃;铸造过程中使用在线除气和过滤,采用40ppi陶瓷过滤板单级过滤。

    本发明的有益效果、优点:

    1、能充分利用现有圆铸锭熔炼设备和铸造系统,不需增加设备投入。

    2、工艺简单,生产效率高,与传统铝硅合金生产方法相比生产效率提高近27-30倍。

    3、能充分利用再生铝锭和型材废料,节约能源。

    4、本发明生产的铝硅合金棒成分稳定、组织均匀,用其配料铸造的圆铸锭、铸轧卷等产品质量得到明显提升。

    附图说明

    图1为应用本发明一种铝硅合金棒的生产方法制成的产品的晶相显微组织图。

    具体实施方式

    下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。

    一种铝硅合金棒的生产方法,包括以下步骤:

    s1,配料及装炉,选用熔炼铝灰生产的再生锭、废料和工业硅作为原料,硅含量按10-12.5%控制;装炉顺序为:先用再生锭和废料铺底,再加工业硅,再点火升温,升温至固体料熔化,工业硅红透为准,再搅拌;工业硅实收率按95%计算。

    s2,熔炼

    s21,搅拌:熔炼炉内物料化平后,使用电磁搅拌1次,同时使用叉车按“n”字形搅拌两个来回。

    s22,第一次扒渣,铝熔体温度达到720℃时,叉车使用专用渣耙将炉内铝液表面浮渣扒出,确保铝液表面无浮渣;第一次扒渣时温度≥720℃。

    s23,精炼,使用粉末精炼剂进行精炼;步骤s23中,精炼剂用量为每吨铝使用1.5kg;精炼时间15±3min,精炼温度730-750℃;精炼过程中开启电磁搅拌。

    s24,取样,利用取样勺取样,取样勺预热1-3分钟后,在熔体中涮洗4次以上,在两个炉门中心位置离炉门坎1.25-1.35米且为铝液1/2深度处取样,每炉取2个样。检测成分在化学成份控制标准范围内则进行下一步操作;所述化学成份控制标准件如下表1。

    表1

    如上百分比均为质量百分比。

    s25,取样后进行第二次扒渣将液面浮渣彻底清除炉外,让其熔体静置待浇铸。

    s3、铸造,

    铸造前,对开浇前流槽和平台进行烘烤,流槽温度控制在50-100℃。炉内开浇温度为750-755℃,铸造形成合金棒。

    采用25吨φ120mm平台深井铸造;每次铸造12×10=120根合金棒,铸造速度140-160mm/min,铸造冷却水温25-30℃;铸造过程中使用在线除气和过滤,采用40ppi陶瓷过滤板单级过滤。

    s4、锯切,利用铝合金圆铸锭圆盘锯将铝硅合金棒锯成2-3段,完成铝硅合金棒的生产。图1示出了应用本发明一种铝硅合金棒的生产方法制成的产品的晶相显微组织图。

    本发明中,利用现有熔铸设备,用熔炼铝灰生产的再生锭、废料或铝锭进行配料,经熔炼后,采用25吨φ120mm平台深井铸造,一次铸造成120根6.5-6.8m的铝硅合金棒。

    1、本发明改进了传统的铝硅合金的生产方法,能充分利用现有圆铸锭熔炼设备和铸造系统,不需增加设备投入。

    2、工艺简单,生产效率高,按每炉6人12小时生产流程计算,可产120吨,每人20吨,而小型传统地炉1人12小时计算,可产3炉,每炉250kg,每人0.75吨,因此比小型地炉生产效率提高近27倍。

    3、充分利用再生铝锭和废料,节约能源。

    4、本发明生产的铝硅合金棒无粗大初晶硅相,成分稳定、组织均匀,用其配料铸造的圆铸锭、铸轧卷等产品质量得到明显提升。

    本发明的有益效果、优点:

    1、能充分利用现有圆铸锭熔炼设备和铸造系统,不需增加设备投入。

    2、工艺简单,生产效率高,与传统铝硅合金生产方法相比生产效率提高近27-30倍。

    3、能充分利用再生铝锭和型材废料,节约能源。

    4、本发明生产的铝硅合金棒成分稳定、组织均匀,用其配料铸造的圆铸锭、铸轧卷等产品质量得到明显提升。

    以上所述的仅是本发明的实施方式,在此应当指出,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明创造构思的前提下,还可以做出改进,但这些均属于本发明的保护范围。


    技术特征:

    1.一种铝硅合金棒的生产方法,其特征在于,包括以下步骤:

    s1,配料及装炉,选用熔炼铝灰生产的再生锭、废料和工业硅作为原料,硅含量按10-12.5%控制;装炉顺序为:先用再生锭和废料铺底,再加工业硅,再点火升温,升温至固体料熔化,工业硅红透为准,再搅拌;

    s2,熔炼

    s21,搅拌,熔炼炉内物料化平后,使用电磁搅拌,同时使用叉车搅拌;

    s22,第一次扒渣,铝熔体温度达到720℃时,叉车使用专用渣耙将炉内铝液表面浮渣扒出,确保铝液表面无浮渣;

    s23,精炼,使用粉末精炼剂进行精炼;

    s24,取样,利用取样勺取样,检测成分在化学成份控制标准范围内则进行下一步操作;

    所述化学成份控制标准为:

    mg≤0.30%,

    fe≤0.30%,

    si:10.0-12.5%,

    cu≤0.03%,

    mn≤0.05%,

    cr≤0.01%,

    zn≤0.03%,

    ti≤0.10%,

    如上百分比均为质量百分比;

    s25,取样后进行第二次扒渣将液面浮渣彻底清除炉外,让其熔体静置待浇铸;

    s3、铸造,铸造时,炉内开浇温度为750-755℃,铸造形成合金棒;

    s4、锯切,将铝硅合金棒锯成两段及两段以上,完成铝硅合金棒的生产。

    2.根据权利要求1所述的铝硅合金棒的生产方法,其特征在于,步骤s1中,工业硅实收率按95%计算。

    3.根据权利要求1所述的铝硅合金棒的生产方法,其特征在于,步骤s21中,搅拌过程为:熔炼炉内物料化平后,使用电磁搅拌1次,同时使用叉车按“n”字形搅拌两个来回。

    4.根据权利要求1所述的铝硅合金棒的生产方法,其特征在于,步骤s24中,取样勺预热1-3分钟后,在熔体中涮洗4次以上,在两个炉门中心位置离炉门坎1.25-1.35米且为铝液1/2深度处取样,每炉取2个样。

    5.根据权利要求1所述的铝硅合金棒的生产方法,其特征在于,步骤s22中,第一次扒渣时温度≥720℃。

    6.根据权利要求1所述的铝硅合金棒的生产方法,其特征在于,步骤s23中,精炼剂用量为每吨铝使用1.5kg;精炼时间15±3min,精炼温度730-750℃;精炼过程中开启电磁搅拌。

    7.根据权利要求1所述的铝硅合金棒的生产方法,其特征在于,步骤s4中,利用铝合金圆铸锭圆盘锯将铝硅合金棒锯成2-3段。

    8.根据权利要求1所述的铝硅合金棒的生产方法,其特征在于,步骤s3中,铸造前,还包括流槽烘烤,对开浇前流槽和平台进行烘烤,流槽温度控制在50-100℃。

    9.根据权利要求1所述的铝硅合金棒的生产方法,其特征在于,步骤s3中,采用25吨φ120mm平台深井铸造。

    10.根据权利要求1所述的铝硅合金棒的生产方法,其特征在于,每次铸造12×10=120根合金棒,铸造速度140-160mm/min,铸造冷却水温25-30℃;铸造过程中使用在线除气和过滤,采用40ppi陶瓷过滤板单级过滤。

    技术总结
    本发明属于中间合金制造技术领域,公开了一种铝硅合金棒的生产方法,包括以下步骤:S1,配料及装炉,S2,熔炼,S3、铸造,S4、锯切。选用熔炼铝灰生产的再生锭、废料和工业硅作为原料,硅含量按10‑12.5%控制;装炉顺序为:先用再生锭和废料铺底,再加工业硅,再点火升温,升温至固体料熔化,工业硅红透为准,再搅拌。本发明的有益效果、优点:1、能充分利用现有圆铸锭熔炼设备和铸造系统,不需增加设备投入。2、工艺简单,生产效率高,与传统铝硅合金生产方法相比生产效率提高近27‑30倍。3、能充分利用再生铝锭和型材废料,节约能源。4、本发明生产的铝硅合金棒成分稳定、组织均匀,用其配料铸造的圆铸锭、铸轧卷等产品质量得到明显提升。

    技术研发人员:冯中慧;尹斌;倪欢
    受保护的技术使用者:晟通科技集团有限公司
    技术研发日:2019.09.12
    技术公布日:2021.03.12

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