[發明專利]一種電解鋁液的預熔煉工藝

有效

• 申請號: 202010660629.4
• 申請日: 2020-07-10
• 公開（公告）號: CN111926199B
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: 王歡
• 申請（專利權）人: 新疆眾和股份有限公司
• 主分類號: C22C1/03
• 分類號: C22C1/03;C22C21/00
• 代理公司: 北京鼎佳達知識產權代理事務所(普通合伙) 11348
• 代理人: 孟阿妮;張小勇

本發明為一種電解鋁液的預熔煉工藝。一種電解鋁液的預熔煉工藝，包括以下步驟：(1)預合金化處理：電解鋁液進入轉運真空包后，進行預合金化處理，投入中間合金后，從真空包底部微孔透氣磚吹入惰性氣體，直至中間合金完全熔化；(2)吹氣凈化處理：中間合金完全熔化后，先在熔體表面布置覆蓋劑，再調整惰性氣體流量和壓力，氣體流量和壓力均控制為先逐漸增大再逐漸減小的周期山峰式；(3)吹氣凈化結束后，靜置2?5min后，扒去覆蓋劑。本發明通過在轉運真空包中對電解鋁液進行預熔煉，進行成分預調、降低含氣含渣量、提高熔體潔凈度，從而可直接用于高品質鋁合金生產，生產效率高、污染小、成本低。

技術領域

本發明屬于鋁加工技術領域，具體涉及一種電解鋁液的預熔煉工藝。

背景技術

隨著技術的不斷進步，市場對鋁合金的質量要求越來越高，客戶需求正朝著薄壁化、高強度、易加工的趨勢發展，特殊用途的高品質鋁合金逐漸受到市場的重視和青睞，這種高品質的需求對鑄造前鋁合金的干凈程度要求也越來越嚴格。如高端焊絲材料用鋁合金對產品的氣體含量和渣含量要求嚴格，超標則焊接過程中飛濺嚴重，焊縫出現氣孔不良；3C電子產品外殼及汽車裝飾條用的陽極氧化鋁合金則對夾雜物含量要求很高，微小尺寸(＜10μm)的夾雜物在軋制、陽極氧化后也會顯現黑線、白線等缺陷。

目前高品質鋁合金生產的最大痛點是生產成本高。造成生產成本居高不下的原因一是電解鋁液由于含渣多、氣體含量高難以直接用于高品質鋁合金生產，為了質量達標，一般用全鋁錠二次重熔進行生產，該過程存在生產效率低、原料熔損大、環境污染嚴重的問題；二是需要配套更為先進的熔體凈化技術，尤其是在線除氣除渣技術，設備購置、維護費用昂貴，但對尺寸較小的夾雜物去除效果差；三是產品合格率低、投訴理賠數量多。

鋁合金液中的夾雜物來源有兩類，一類是生產原料帶入的，主要是電解鋁液帶入，種類多、數量大；第二類是生產過程中轉運、液位差等不平穩流動產生的氧化夾雜，相對數量較少。

鋁合金中典型夾雜物的種類和尺寸進行統計如下表。可以看出鋁合金中夾雜物大多尺寸≤30μm，且有較多夾雜物尺寸≤5μm。這一結果很好解釋了高品質鋁合金生產不能直接用電解鋁液進行生產的主要原因是電解鋁液中夾雜物數量多、尺寸小。

目前常用的鋁熔體凈化的方法主要有爐內溶劑+吹氣精煉、在線旋轉噴吹除氣、過濾箱除渣等，對于高品質鋁合金則會使用深床過濾、管式過濾等更為先進的除渣技術。由此可知，高品質鋁合金想用電解鋁液直接進行生產的前提條件是降低電解鋁液原料中微小夾雜物的數量。

現有技術CN207331019U《一種鋁熔體凈化系統以及鋁及鋁合金生產系統》，提供了一種鋁熔體凈化系統，包括精煉劑輸送系統、除堿裝置、除渣裝置、控制系統以及用于運輸鋁熔體的運輸系統，精煉劑輸送系統具有精煉劑輸出口，除堿裝置包括中空石墨轉子，中空石墨轉子具有第一進料口，精煉劑輸出口與第一進料口連通，控制系統與精煉劑輸送系統、除堿裝置、除渣裝置以及運輸系統通信連接，除堿裝置位于除渣裝置的上游。該鋁熔體凈化系統能夠用于凈化鋁熔體，使鋁熔體的清潔度提高，進而使得鋁及鋁合金生產工藝制得的鋁或鋁合金的質量好。該專利還提供了一種鋁及鋁合金生產系統，該系統包括本專利所提供的鋁熔體凈化系統，該系統制得的鋁或鋁合金制品質量好。但是，該專利介紹了一套鋁熔體凈化系統，其凈化原理是利用惰性氣體通過石墨轉子將精煉劑噴入鋁熔體，通過化學反應除去熔體中的夾雜物。