[發(fā)明專利]一種利用鋁硅系活塞切屑鑄造高質(zhì)量鋁件的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510514643.2
• 申請日: 2015-08-20
• 公開（公告）號: CN105039800B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 溫志高;何光馳;徐昌友;彭明誠;袁仕田
• 申請（專利權(quán)）人: 成都銀河動力有限公司
• 主分類號: C22C21/04
• 分類號: C22C21/04;C22C1/06
• 代理公司: 成都金英專利代理事務所(普通合伙)51218
• 代理人: 袁英

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于廢鋁回收技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用鋁硅系活塞切屑鑄造高質(zhì)量鋁件的方法。

背景技術(shù)

鋁硅系合金，也叫“硅鋁明”或“矽鋁明”，有良好鑄造性能和耐磨性能，熱脹系數(shù)小，是鑄造鋁合金中品種最多、用量最大的合金，含硅量在4％～13％。有時添加0.2％～0.6％的鎂，廣泛用于結(jié)構(gòu)件，如殼體、缸體、箱體和框架等。有時添加適量的銅和鎂，能提高合金的力學性能和耐熱性，此類合金廣泛用于制造活塞等部件。

活塞經(jīng)機械加工后產(chǎn)生的鋁屑，回收時含水、乳化液、含油、粉塵泥沙及鐵雜質(zhì)，需要經(jīng)過清洗、磁選、烘干、壓餅等操作處理后才能進行熔化，待鋁屑熔化后直接澆注成錠，與新合金材料進行搭配，進行重熔澆注。按通常的鋁液熔煉凈化處理工藝，合金液氣體、氧化夾雜、溶劑夾雜含量高，澆注的活塞夾雜廢品有時高達10％以上。使得鋁屑搭配使用量少，鋁屑造成積壓。積壓過程中鋁屑快速氧化腐蝕，造成原料的浪費。

申請?zhí)枮镃N201110050422.6的中國專利申請公開了一種鋁合金輪轂切削屑回收熔煉工藝，其工藝包括以下步驟：①預處理：將鋁合金輪轂加工過程中產(chǎn)生的切屑，經(jīng)過去雜、烘干、破碎、磁力分離后投入鋁屑回收爐進行熔化；②精煉：在爐內(nèi)溫度達到720～750℃時，通過氮氣將精煉劑吹入熔化室內(nèi)進行精煉；③變質(zhì)及細化：在調(diào)質(zhì)室內(nèi)加入鋁鍶棒及混合稀土，對調(diào)質(zhì)室內(nèi)的鋁合金熔液進行復合變質(zhì)及細化處理；④除氣：通過多孔塞向調(diào)質(zhì)室內(nèi)吹入氮氣進行除氣；⑤過濾除渣：在鋁液中加入清渣劑進行除渣，采用泡沫陶瓷過濾片使流向使用室內(nèi)的鋁合金熔液得到凈化并保溫待用；申請?zhí)枮镃N201410430263.6的中國專利申請公開了一種利用回收費屑鑄造鋁件的方法，采用簡單的設(shè)備，例如磁鐵、企業(yè)常用的光譜分析儀等設(shè)備對鋁屑進行回收利用過程中的各個階段進行實時檢測，確保鋁的質(zhì)量；制作工藝較為簡單，且回收利用率高，可到百分百利用回收廢鋁屑，回收加工后的鋁水用于直接鑄造鋁件，省去了很多加工環(huán)節(jié)，節(jié)約了回收利用成本和鋁的材料成本。申請?zhí)枮镃N201110063883.7的中國專利申請公開了一種本發(fā)明公開了一種鋁屑回收工藝，其工藝包括以下步驟：①磁選：對含有鐵雜質(zhì)的鋁屑進行磁選；②壓餅：將經(jīng)過磁選的鋁屑壓制成鋁塊；③熔煉：對所述餅狀鋁塊進行熔煉，并澆注成產(chǎn)品。該發(fā)明通過在壓餅前增加磁選步驟，將鋁屑內(nèi)的鐵雜質(zhì)通過磁選機的磁力吸出，使含有鐵雜質(zhì)的鋁屑內(nèi)僅含有鋁。該發(fā)明投資小，效益高，相對于國內(nèi)成熟的整套技術(shù)可以節(jié)約幾十萬元的投資成本，壓餅處理后直接回爐熔煉的氧化燒損將大大降低，其原因是其表面積大大減少，而且熱量傳遞速度非常快，很容易化成鋁水，經(jīng)過本工藝流程后的鋁屑燒損控制在5％左右，鋁屑中鐵含量控制在0.2％以下。但上述公開的專利均存在用清水清洗廢鋁屑時，積壓過程中的鋁屑快速氧化腐蝕，會造成原料的浪費。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種以改善鋁屑熔煉質(zhì)量，降低活塞生產(chǎn)成本，保障澆注鋁件質(zhì)量的一種鑄造方法。

本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：一種利用鋁硅系活塞切屑鑄造高質(zhì)量鋁件的方法，它包括以下步驟：

S1.包融熔化：將機械加工鋁硅系活塞切屑回收后，及時曬干，經(jīng)過磁選工序后，將切屑快速加入天然氣反射爐中進行包融熔化，加料時間≤5min，熔化溫度為740～780℃；

S2.高溫靜置：天然氣反射爐升溫到850～930℃，保溫50～90min，生成鋁液；

S3.成分檢測：天然氣反射爐加入清渣劑進行扒渣，扒渣后將金屬鎂壓入鋁液底部，靜止5～9min后取樣分析和調(diào)整至鋁液中各成分含量達到如下要求：Si：11.0～13.0％、Cu：0.8～1.5％、Mg：0.8～1.3％、Ni：0.8～1.5％、Mn：≤0.2％、Fe：≤0.7％，Al為余量；

S4.精煉變質(zhì)：將達到要求的鋁液加入石墨坩堝爐，使用清渣劑將鋁液覆蓋，加熱石墨坩堝到760～780℃，加入精煉劑進行精煉，精煉后加入變質(zhì)劑進行變質(zhì)；

S5.澆注鋁件：待精煉變質(zhì)后的鋁液溫度為750～790℃，用除氣機處理9～13min，靜置16～20min后澆注鋁件。

進一步地，所述清渣劑為JLAZ粉。

進一步地，所述的精煉劑為JLA-J0。

進一步地，步驟S4所述的變質(zhì)劑為磷鹽變質(zhì)劑。