[發明專利]一種電磁攪拌下的定向凝固提取超高純鋁的方法

在審

• 申請號: 201810112884.8
• 申請日: 2018-02-05
• 公開（公告）號: CN108251658A
• 公開（公告）日: 2018-07-06
• 發明（設計）人: 李森
• 申請（專利權）人: 江蘇金海鋁業有限公司
• 主分類號: C22B21/06
• 分類號: C22B21/06;C22B9/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種電磁攪拌下的定向凝固提取超高純鋁的方法，其特征在于，包括以下步驟：

A.先將待提純的精鋁外表面的氧化層打磨掉，然后對打磨后的精鋁進行清洗，然后將精鋁外表面的水分烘干；

B.將步驟A中處理后的精鋁放自如高純石墨坩堝的全封閉的爐套中構成內膽，然后將由精鋁組成的爐膽放入電磁攪拌加熱爐中，先用真空泵將爐膽抽成真空，再通入氬氣至大氣壓值，使得爐膽內部的壓強與外界的壓強平衡；

C.對爐膽進行加熱，同時將電磁攪拌裝置移至爐體下部，配合加熱系統，對先熔化的鋁液攪拌，持續加熱，使精鋁完全熔化；

D.利用提拉裝置將爐膽從電磁攪拌裝置中勻速拉出，同時將電磁攪拌裝置移至鋁液的固液界面前沿，對固液界面前沿的鋁液進行軸向流攪拌，并利用安裝在爐口處的冷卻裝置對拉出的爐體部分進行冷卻降溫，使鋁液形成定向的溫度場，熔體沿著與熱流相反的方向凝固；

E.待提拉出的爐套完全冷卻后，取出潔凈鋁錠，將鋁錠上端的2-3cm切除，下端切去步驟A中處理后的精鋁重量的20％，剩余部分即為5N以上成品；

F.將成品的鋁錠重復A-E的步驟，可獲得5N5以上的超高純鋁。

2.根據權利要求1所述的一種電磁攪拌下的定向凝固提取超高純鋁的方法，其特征在于，所述步驟C熔化環境中的溫度保持在680℃-720℃。

3.根據權利要求1所述的一種電磁攪拌下的定向凝固提取超高純鋁的方法，其特征在于，所述步驟B中爐套的爐蓋與石墨坩堝之間有50cm夾層。

4.根據權利要求1所述的一種電磁攪拌下的定向凝固提取超高純鋁的方法，其特征在于，所述步驟C中的攪拌方式包括正反攪拌和上下攪拌。

5.根據權利要求1所述的一種電磁攪拌下的定向凝固提取超高純鋁的方法，其特征在于，所述高純石墨坩堝的直徑為10-30cm，高度為70-150cm。

6.根據權利要求1所述的一種電磁攪拌下的定向凝固提取超高純鋁的方法，其特征在于，所述步驟D中的提拉裝置將爐膽從電磁攪拌裝置中勻速拉出的速度為10cm/h-25cm/h。

7.根據權利要求1所述的一種電磁攪拌下的定向凝固提取超高純鋁的方法，其特征在于，所述冷卻裝置包括水冷系統和風冷系統，水冷系統安裝于電磁攪拌裝置的爐口，采用環狀緊扣冷卻水套，水套內徑等于爐膽外徑，風冷系統安裝在冷卻水套的上部，對拉出水套的坩堝進行氣體降溫。

8.根據權利要求1所述的一種電磁攪拌下的定向凝固提取超高純鋁的方法，其特征在于，所述步驟A中將打磨過表面的鋁錠放置在質量比為1：2：3的HF、HNO₃和去離子水的混合溶液中浸泡10mi n，再用去離子水清洗干凈，然后在烘箱中烘干，烘箱溫度設定為250℃。