[發明專利]熔融鋁合金的管道鹽精制

有效

• 申請號: 200680039904.9
• 申請日: 2006-10-25
• 公開（公告）號: CN101297052A
• 公開（公告）日: 2008-10-29
• 發明（設計）人: 克勞德·迪普伊;卡爾·拉克羅尼;彼得·韋特
• 申請（專利權）人: 加鋁國際有限公司
• 主分類號: C22B9/10
• 分類號: C22B9/10;C22B9/05
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 章社杲;李丙林

技術領域

本發明涉及熔融鋁和鋁合金的連續管道精制(管道精煉，in-linerefining)。?

背景技術

熔融金屬如鋁和鋁合金(其包括少量的溶解的、粒子和氣態雜質)在澆鑄、連續澆鑄和其它應用前，在位于金屬運載流槽(carryinglaunder)或槽(trough)中的裝置中被“管道(in-line)”處理。?

該鋁金屬流入入口處的槽中、通過該槽并且在出口處離開，并且這以基本上連續的方式發生。該槽通常安裝在加熱容器(如澆鑄爐)與澆鑄機之間。該處理用于去除：i)溶解的氫，ii)固體非金屬粒子，例如氧化鋁和氧化鎂，以及iii)溶解的雜質，例如Na、Li和Ca。這種精制處理傳統上利用氯氣或氯氣與惰性氣體(如氬)的混合物來完成。這種精制方法(refining?process)通常稱為“金屬脫氣”，雖然可以理解它可以用于金屬脫氣以外，因為它還可以去除其它污染物如先前所述的ii)和iii)。?

在這樣的應用中存在去除氯氣的環境壓力，雖然單獨使用氬可以完成某些處理，但是對于其它應用，尤其是用于處理含鎂的鋁合金是不夠的。?

氯化物鹽的應用已經用在一些基礎或成批而非連續的金屬處理的爐中。尤其是氯化鎂(MgCl₂)、和MgCl₂與氯化鉀(KCl)的混合物已經被認為是氯氣的可能的替代品。然而，氯化鎂是特別吸濕的，因此不可避免的包含濕氣并且持續從周圍空氣中吸收濕氣。在處理期間，這種濕氣與熔融鋁反應以產生氫，其溶解在熔融金屬中，會導致較差質量的金屬。?

在爐和坩鍋處理中，氯化鎂中濕氣的存在在通常用于非關鍵性的應用中可以接受。然而，在其中金屬在處理后被立即澆鑄的管道處理中的應用，以及對于其中氫多孔性不可接受的關鍵產品的應用，氯化鎂不是可用的。?

氯化鎂(MgCl₂)已經被用作“覆蓋熔劑(覆蓋劑，cover?flux)”用于管道脫氣處理，但是這種應用造成(compliments)了管道氯氣注入的應用，并且MgCl₂顯然不作為用于熔融金屬的注入的管道氯氣的替代品。?

美國專利3,767,382披露了一種連續管道金屬處理系統，包括由允許雜質分離的擋板(折流板，baffle)分隔的分散和隔離室。分散室中的旋轉分散器(disperser)用于打碎熔融金屬并將包括氯氣和惰性氣體的處理氣體分散入金屬中。披露的覆蓋熔劑包括80％MgCl₂和按重量計少于0.1％的濕氣。?

美國專利4,138,245披露了一種裝置，通過該裝置通過將氯化劑(其可以為氯氣和氬氣的混合物)引入到熔融鋁的本體而去除鈉。金屬通過用包含85％?MgCl₂的鹽覆蓋的過濾器-脫氣器床的組合。該鹽被限制到床并反應以減少金屬中鈉的水平。?

美國專利5,772,725披露了一種用于管道處理熔融金屬的方法，其據說借助鹽以及氣態熔劑是可用的，沒有關于這如何實現的任何細節。該發明披露了一種適于將氣體分散入金屬浴的分散器/攪拌器，其中該攪拌器的旋轉被定期顛倒。?

美國專利6,602,318披露了一種處理容器，如鑄桶(澆包)，其利用給定重量比為0.036的KCl/MgCl₂的混合物來去除鈣和來自該容器中包含的金屬的粒子。雖然通過鄰近旋轉高剪切分散葉輪的熔融金屬水平之下的注射管供應KCl/MgCl₂，但由此實現KCl/MgCl₂的快速分散。?

EP-A-395?138披露了一種利用各種鹽的坩鍋處理，包括包含達80％堿金屬和堿土金屬氯化物的鹽并包括用于處理這樣的鹽的分散器裝置，其包括固體與惰性氣體通過在金屬水平之下、葉輪水平處的分散器的中空軸共注射。?

EP-A-1?462?530披露了一種處理坩鍋中熔融金屬的裝置和方法。該裝置通過分散器的中空軸加入鹽。加壓的惰性氣體間歇性地輸送鹽，通過中空軸、進入坩鍋中的金屬到達葉輪水平。該系統可以與一系列鹽熔劑一起使用。?

因此，所有的現有技術或者將氯氣用于精制鋁金屬或者在靜態坩鍋中或者管道容器中，其允許長停留時間用于去除雜質。因此，在不使用氯氣而在槽中有效管道連續精制熔融鋁和鋁合金方面仍然存在問題。?

發明內容

本發明披露了一種用于管道連續精制熔融鋁和鋁合金的裝置和精制方法，借助于金屬鹵化物鹽和單獨的惰性氣體。?