[發(fā)明專利]一種高純鋁高效提純用鋁中間合金材料及其生產(chǎn)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010310693.X
• 申請(qǐng)日: 2020-04-20
• 公開（公告）號(hào): CN111519054B
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉新鋒;李坤;趙文龍;袁志剛;趙蕾;李海峰;范欽玉;李鐵峰;李曉慶
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河南中孚技術(shù)中心有限公司
• 主分類號(hào): C22C1/03
• 分類號(hào): C22C1/03;C22C1/06;C22C21/00
• 代理公司: 鄭州金成知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙) 41121
• 代理人: 郭乃鳳

1.一種高純鋁高效提純用鋁中間合金材料的生產(chǎn)方法，其具體步驟如下：

A、先向1噸中頻爐坩堝內(nèi)加入高純鋁標(biāo)錠0.38噸，余0.12噸作為生產(chǎn)過程中的降溫錠；其中，高純鋁標(biāo)錠的含量要求：硅Si≤0.01%，鐵Fe≤0.01%，釩V≤0.001%，錳Mn≤0.001%，鈦Ti≤0.001%，其他單個(gè)雜質(zhì)含量＜0.002%，雜質(zhì)總含量＜0.002%，鋁Al≥99.95 ；

B、開啟中頻爐坩堝60%功率升溫40分鐘，讓高純鋁錠充分熔化升溫至720℃；

C、用鈦白粉維護(hù)的1.5m坩堝鏟沿坩堝壁自上而下鏟坩堝壁爐渣；再撒入適量打渣劑，撈渣；

D、加入氟硼酸鉀的質(zhì)量要求及加入量計(jì)算方式如下：

質(zhì)量要求：氟硼酸鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥98%；白色粉末或結(jié)晶，不得混入其它雜質(zhì)；

計(jì)算方式：按硼內(nèi)控范圍2.5～3.5%含量計(jì)算氟硼酸鉀的加入量，氟硼酸鉀重量 = 高純鋁標(biāo)錠總重量×0.4 ；

E、根據(jù)D項(xiàng)計(jì)算量將氟硼酸鉀分批加入可移動(dòng)料箱中；

F、氟硼酸鉀加完，全部形成分層溶液后，吊運(yùn)走料箱，保留擋煙板密閉爐口，避免濃煙外泄；將中頻爐坩堝功率開至60%攪拌30分鐘充分合金化合金，溫度控制830℃以下；

G、撇出上層浮渣至專用渣盆，在合金鋁液表面撒入純凈干燥的氧化鋁粉2kg攪拌均勻，溶液附著于氧化鋁粉，再用鈦白粉維護(hù)的渣勺撇出表面鋁氧粉溶液混合物；

H、將爐內(nèi)合金鋁液傾翻倒入1噸中轉(zhuǎn)臺(tái)包中，在合金鋁液表面撒入純凈干燥的氧化鋁粉2kg攪拌均勻，溶液附著于氧化鋁粉，再用鈦白粉維護(hù)的渣勺撇出表面鋁氧粉與溶液混合物；

I、之后再將中轉(zhuǎn)包內(nèi)合金鋁液傾倒回中頻爐坩堝內(nèi)，再次在合金鋁液表面撒入純凈干燥的氧化鋁粉2kg攪拌均勻，溶液附著于氧化鋁粉，再用鈦白粉維護(hù)的渣勺撇出表面鋁氧粉溶液混合物；

J、將合金鋁液溫度控制在720～750℃，進(jìn)行鑄造，得鋁中間合金材料；其中，鑄造用錠模表面用鈦白粉維護(hù)處理；

在步驟“E”中，向中頻爐坩堝內(nèi)分批加入氟硼酸鉀的步驟如下：

①吊裝可移動(dòng)料箱至中頻爐爐口，在中頻爐爐口安裝兩塊密封擋煙板，可移動(dòng)料箱下料口通過擋煙板入中頻爐中，其中，可移動(dòng)料箱、擋煙板與中頻爐緊密組裝，生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的濃煙被收塵器收集99%以上，達(dá)到環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)；

②控制中頻爐坩堝高純鋁液的溫度720±5℃，功率調(diào)至30%，頻率為150～160Hz，打開可移動(dòng)料箱出料口閥門，小量放料至鋁液翻滾最高位置表面，以接觸氟硼酸鉀快速分散到鋁液四周、不發(fā)生聚集為標(biāo)準(zhǔn)；同時(shí)，用石墨碳化硅葉輪攪拌器機(jī)械攪拌鋁液表面，避免氟硼酸鉀凝聚燃燒，小量加料過程溫度控制在750℃，溫度超高時(shí)，加高純鋁標(biāo)錠及時(shí)降溫；

③加料過程時(shí)，當(dāng)鋁液發(fā)粘時(shí)加入氟鈦酸鉀1kg/次，整個(gè)加料過程5次；

④翻滾鋁液周圍產(chǎn)生氟硼酸鉀形成分層溶液，當(dāng)環(huán)面達(dá)到半徑一半時(shí)啟動(dòng)料箱開始大量下料；

⑤下料過程用石墨碳化硅葉輪攪拌器機(jī)械攪拌鋁液表面，避免氟硼酸鉀凝聚，加料過程鋁液溫度控制在780℃以下，溫度超高時(shí)，加高純鋁標(biāo)錠及時(shí)降溫；

⑥當(dāng)料箱里的氟硼酸鉀全部下料完畢，剩余的高純鋁標(biāo)錠也完全加入中頻爐坩堝中，使之充分混合、完全反應(yīng)；

在步驟“J”中，所述鋁中間合金材料的化學(xué)組成成分按質(zhì)量百分比計(jì)：硅Si≤0.02%，鐵Fe≤0.02%，釩V≤0.0009%，錳Mn≤0.0006%，鈦Ti≤0.0005%，硼B(yǎng)含量2.5～3.5%，其他單個(gè)雜質(zhì)含量＜0.002%，雜質(zhì)總含量＜0.02%，余量為鋁。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高純鋁高效提純用鋁中間合金材料的生產(chǎn)方法，其特征在于：在步驟③中，所述的鋁液發(fā)粘時(shí)加入氟鈦酸鉀1kg/次，是指對(duì)氟硼酸鉀加入合金鋁液后生成的分層溶液進(jìn)行處理，通過攪拌反應(yīng)能夠改善流動(dòng)性，優(yōu)先生成TiB₂，促進(jìn)了較低溫度下硼在鋁液中產(chǎn)生較高的吸收率。