[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

本發明涉及提取鋁方法技術領域，且公開了一種電磁攪拌下的定向凝固提取超高純鋁的方法，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。該電磁攪拌下的定向凝固提取超高純鋁的方法，使得鋁材的提純效率更高，提純效果更好，且在加工過程中更加環保。

技術領域

本發明涉及提取鋁方法技術領域，具體為一種電磁攪拌下的定向凝固提取超高純鋁的方法。

背景技術

銀白色輕金屬，有延展性，商品常制成棒狀、片狀、箔狀、粉狀、帶狀和絲狀，在潮濕空氣中能形成一層防止金屬腐蝕的氧化膜，鋁粉在空氣中加熱能猛烈燃燒，并發出眩目的白色火焰，易溶于稀硫酸、硝酸、鹽酸、氫氧化鈉和氫氧化鉀溶液，難溶于水，航空、建筑和汽車三大重要工業的發展，要求材料特性具有鋁及其合金的獨特性質，這就大大有利于這種新金屬鋁的生產和應用。

利用偏析法提取高純度鋁在現有的技術中已經有較為普遍的應用，例如我國專利CN 101191160 A提出了一種高純鋁提取裝置，但是該裝置提純效果差，生產周期長，使得高純鋁的生產效率非常低，例如我國專利CN 101748281 A提出了一種高純鋁真空提純裝置，在真空的環境中對鋁材進行提純，但是該裝置在提純鋁材的時候雜質不易向上偏析排出，從而導致鋁材提純效率不高，例如我國專利CN 102277505 A提出了一種定向凝固提純高純鋁的方法及其熔煉爐，但是該裝置采用機械裝置對鋁液進行攪拌，容易造成二次污染，且提純的效率非常低，故提出一種電磁攪拌下的定向凝固提取超高純鋁的方法來解決上述問題。

發明內容

(一)解決的技術問題

針對現有技術的不足，本發明提供了一種電磁攪拌下的定向凝固提取超高純鋁的方法，具備提純效率高且環保等優點，解決了提純效率低且不環保的問題。

(二)技術方案

為實現上述提純效率高且環保的目的，本發明提供如下技術方案：一種電磁攪拌下的定向凝固提取超高純鋁的方法，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。

優選的，所述步驟C熔化環境中的溫度保持在680℃-720℃。

優選的，所述步驟B中爐套的爐蓋與石墨坩堝之間有50cm夾層。

優選的，所述步驟C中的攪拌方式包括正反攪拌和上下攪拌。