CN100365146C - 铝硅合金制造工艺 - Google Patents

Abstract

1、本发明公开了一种铝硅合金制造工艺：(1)将氧化铝、碳质还原剂粉碎烘干备用；(2)去除经粉碎烘干之氧化铝粉原料中的铁份；(3)按成品合金中铝、硅成分含量要求计算出生产中所需氧化铝、硅石及碳质还原剂的重量；(4)将上述经除铁之氧化铝、碳质还原剂按计算量投入搅拌机搅拌均匀备用；(5)将混合原料经双辊轧制机轧制成球团备用；(6)将球团与硅石及碳质还原剂按比例配制均匀后，均一投入炉内，可同时投入木炭或苞米棒芯，保持熔解过程中的透气性；(7)视现场情况而定，熔炼2～3小时即可出炉，先放入带有保温功能的台包车中，待出炉完毕后，倒入铸模中铸成铝硅合金锭成品。

Description

铝硅合金制造工艺

所属技术领域

本发明涉及一种铝硅合金制造工艺，属于冶炼技术领域。

背景技术

目前，硅铝合金的生产方法是：将金属铝、工业硅进行重熔，生产顺序是：首先将金属铝在炉内熔化后，再投入金属硅熔解混合，做成合金，最后将合金熔液注入铸模制造成铝硅合金，此种方法多出一道炼铝工艺，需花费二次成本，属典型的以牺牲资源和环境为代价的生产方式，在能源紧缺的今天，传统的耗能工艺急待改进。

发明内容

本发明针对上述问题，提供一种铝硅合金制造工艺，它既能简化生产工艺节省能源，降低冶炼成本，又能提高产品的技术含量和附加值，从而提高市场竞争能力。

本发明之任务是按如下方式完成的：

(1)、将氧化铝、碳质还原剂分别磨制成40～80目之间的粒度，通过烘干机烘干备用。

(2)、去除经粉碎烘干之氧化铝粉原料中的铁份：氧化铝粉原料中含有磁性铁和不带磁性铁共5％，首先将带有磁性的铁份用磁性除铁机除去，再将氧化铝粉原料中不带磁性的铁变化成带有磁性状态的铁，方法如下：a.将热处理炉的温度在原料投入之前升至850～950℃；b.将氧化铝粉和碳质还原剂粉混合，其中后者占前者重量的2～4％，均匀投入热处理炉内，物料在炉内900℃的防氧化气氛中，铁份完全转化为带磁性状态的铁份，然后用磁铁除去。

(3)、按成品铝硅合金中铝、硅成分含量要求，分别计算出生产中所需氧化铝、硅石及碳质还原剂的重量，计算方法如下：

除铁后氧化铝原料重量＝m_Al/(Al₂O₃％×54/102+Al％)÷0.9

式中：m_Al----成品铝硅合金中铝的含量

Al₂O₃％----氧化铝原料中氧化铝的有效含量

54/102----Al₂的分子量/Al₂O₃的分子量

Al％----氧化铝原料中单质铝的含量

0.9----氧化铝的利用率；

硅石的重量＝m_si/(SiO₂％×28/60)÷0.9

式中各数据意义与上面相同；

碳质还原剂的用量是根据其与氧化铝、硅石进行还原反应的不同消耗量分别计算如下：

用于氧化铝之碳量＝(氧化铝原料重量×Al₂O₃％×36/102)÷0.8

式中：Al₂O₃％----氧化铝原料中氧化铝的有效含量

36/102----应式中氧化铝中含3个氧，需3个碳，即36为3个碳的分子量，102为氧化铝的分子量

0.8----还原剂中固定碳的含量为80％，根据实际情况，综合还原剂石油焦、煤焦之固定碳的含量为80％；

用于硅石之碳量＝(硅石重量×SiO₂％×24/60)÷0.8

式中各数据意义与上面相同。

(4)、将上述经除铁之氧化铝、碳质还原剂按计算量投入搅拌机搅拌均匀备用。

(5)、将上述搅拌混合之原料经双辊轧制机轧制成球团，球团粒度要求为3～5cm，强度为一米落地2～4瓣以下，原料准备完毕备用。

(6)、将球团与硅石及碳质还原剂按比例配制均匀后，均一投入炉内，不可发生原料偏析，同时投入木炭或苞米棒芯，保持熔解过程中的透气性；

化学反应式：

Al₂O₃+SiO₂+C→Al+Si+CO↑。

(7)、熔炼2～3小时即可出炉，先放入带有保温功能的台包车中，待出炉完毕后，倒入铸模中铸成铝硅合金锭成品。

本发明充分利用我国丰富的铝硅矿产资源优势，一改传统二次冶炼工艺，使用碳素还原剂，将氧化铝、硅石一次性加工成硅铝合金，节能效果明显，降低生产成本，用改进生产工艺、提高技术含量来增加产品的附加值，使其更具市场竞争力，同时对建立节约型社会、经济的可持续发展具有重要意义。

实施例

(1)、将氧化铝、煤焦还原剂分别磨制成40～80目之间的粒度，通过烘干机烘干备用。

(2)、首先将带有磁性的铁份用磁性除铁机除去，再将氧化铝粉原料中不带磁性的铁变化成带有磁性状态的铁，方法如下：a.将热处理炉的温度在原料投入之前升至900℃；b.将氧化铝粉和煤焦还原剂粉混合，其中后者占前者重量的3％，均匀投入热处理炉内，物料在炉内900℃的防氧化气氛中，铁份完全转化为带磁性状态的铁份，然后用磁铁除去。

(3)、以生产含铝50％、硅50％之铝硅铁合金1000Kg为例计算：

除铁氧化铝原料重量＝500Kg/(0.6×54/102+0.15)/0.9＝1190Kg

硅石的重量＝500Kg/(0.996×28/60)/0.9＝1195Kg

用于氧化铝之碳量＝(1190Kg×0.6×36/102)÷0.8＝319Kg

用于硅石之碳量＝(1195Kg×0.996×24/60)÷0.8＝595Kg。

(4)、将上述经除铁之氧化铝原料1190Kg、煤焦319Kg投入搅拌机搅拌均匀备用。

(5)、将上述搅拌混合之原料经双辊轧制机轧制成球团，球团粒度要求为3～5cm，强度为一米落地2～4瓣以下，原料准备完毕备用。

(6)、将球团与硅石1195Kg及煤焦595Kg按比例配制均匀后，均一投入炉内，不可发生原料偏析，同时投入木炭或苞米棒芯，保持熔解过程中的透气性；

(7)、熔炼2.5小时即可出炉，先放入带有保温功能的台包车中，待出炉完毕后，倒入铸模中铸成5Kg或10Kg铝硅合金锭成品出厂。

Claims (1)

1.一种铝硅合金制造工艺，其特征在于：

(1)、将氧化铝、碳质还原剂分别磨制成40～80目之间的粒度，通过烘干机烘干备用；

(2)、去除经粉碎烘干之氧化铝粉原料中的铁份：氧化铝粉原料中含有磁性铁和不带磁性铁共5％，首先将带有磁性的铁份用磁性除铁机除去，再将氧化铝粉原料中不带磁性的铁变化成带有磁性状态的铁，方法如下：a.将热处理炉的温度在原料投入之前升至850～950℃，b.将氧化铝粉和碳质还原剂粉混合，其中后者占前者重量的2～4％，均匀投入热处理炉内，物料在炉内900℃的防氧化气氛中，铁份完全转化为带磁性状态的铁份，然后用磁铁除去；

(3)、按成品铝硅合金中铝、硅成分含量要求，分别计算出生产中所需氧化铝、硅石及碳质还原剂的重量，计算方法如下：

除铁后氧化铝原料重量＝m_Al/(Al₂O₃％×54/102+Al％)÷0.9

式中：m_Al----成品铝硅合金中铝的含量

Al₂O₃％----氧化铝原料中氧化铝的有效含量

54/102----Al₂的分子量/Al₂O₃的分子量

Al％----氧化铝原料中单质铝的含量

0.9----氧化铝的利用率

硅石的重量＝m_si/(SiO₂％×28/60)÷0.9

式中各数据意义与上面相同

碳质还原剂的用量是根据其与氧化铝、硅石进行还原反应的不同消耗量分别计算如下：

用于氧化铝之碳量＝(氧化铝原料重量×Al₂O₃％×36/102)÷0.8

式中：Al₂O₃％----氧化铝原料中氧化铝的有效含量

36/102----反应式中氧化铝中含3个氧，需3个碳，即36为3个碳的分子量，102为氧化铝的分子量

0.8----还原剂中固定碳的含量为80％，根据实际情况，综合还原剂石油焦\煤焦之固定碳的含量为80％

用于硅石之碳量＝(硅石重量×SiO₂％×24/60)÷0.8

式中各数据意义与上面相同；

(4)、将上述经除铁之氧化铝、碳质还原剂按计算量投入搅拌机搅拌均匀备用；

(5)、将上述搅拌混合之原料经双辊轧制机轧制成球团，球团粒度要求为3～5cm，强度为一米落地2～4瓣以下，原料准备完毕备用；

(6)、将球团与硅石及碳质还原剂按比例配制均匀后，均一投入炉内，不可发生原料偏析，同时投入木炭或苞米棒芯，保持熔解过程中的透气性，

化学反应式：

Al₂O₃+SiO₂+C→Al+Si+CO↑；

(7)、熔炼2～3小时即可出炉，先放入带有保温功能的台包车中，待出炉完毕后，倒入铸模中铸成铝硅合金锭成品。