CN101121970A - 一种弥散型透气砖及底吹惰性气体净化铝合金熔体方法 - Google Patents
一种弥散型透气砖及底吹惰性气体净化铝合金熔体方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101121970A CN101121970A CNA2006101105805A CN200610110580A CN101121970A CN 101121970 A CN101121970 A CN 101121970A CN A2006101105805 A CNA2006101105805 A CN A2006101105805A CN 200610110580 A CN200610110580 A CN 200610110580A CN 101121970 A CN101121970 A CN 101121970A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- gas
- permeable brick
- inert gas
- aluminium
- pulse
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
一种弥散型透气砖及底吹惰性气体净化铝合金熔体方法，其特征在于：用SiN烧结SiC的弥散微孔透气砖，设计在铝熔炼炉炉床；通过PLC控制从透气砖底部吹入惰性气体，控制吹入惰性气体压力和流量，形成沸腾脉冲变化，实现搅拌及脉冲形成弥散小气泡浮选除气实现熔铝净化之目的。采用从透气砖底部吹入惰性气体形成脉冲流传热传质，增加炉内惰性气氛，减少烧损，提高熔化率，进行合金化，净化变质过程，实现了无废气排放，无污染环境的炉渣，是一项低成本，可操作的、环保的、高效的铝合金精炼新技术。
Description
技术领域
本发明涉及铝合金熔体净化领域，尤其涉及到一种在铝熔炼炉炉床用透气砖，以及从透气砖底部吹入惰性气体净化铝合金熔体的方法。
技术背景
中国原铝产量位居世界第一位，铝合金熔炼技术也朝着高效无污染的领域研究和发展。当前在中国乃至世界铝合金精炼技术，还处于二十世纪上半叶铝熔炼技术的完善和细节调整，基本状况是：原铝在反射炉内熔化，投入所需配制成合金成份的金属或中间合金元素；近年来为了提高熔化率、节约能源的合金化处理技术，发展了电磁搅拌，不足是铝液暴露在空气(炉气)中氧化加剧，烧损大，造渣多。再说大电流强磁场多少对周围人体存在危害，同时由于投资大，运行成本高，而难于推广应用。再者，铝是活泼元素，在熔化过程中Al+H2O→Al2O3+[H]形成夹杂一气，污染了金属熔体的纯净度，严重影响金属制品的机械性能和使用性能。现行采用的是盐类熔剂对铝熔体进行净化变质处理，来减少金属熔体的遗传性。在熔炉内基本采用氯盐、氟盐熔剂处理，形式上有用预制的块状，粉状；有直接投入、撒入、喷入铝熔体中，同熔体中的非金属夹杂物质反应和氢分压吸附，脱附，来净化金属熔体。但是由于外来盐类熔剂的加入，给金属熔体带入碱金属或碱土金属元素，又引入5‰以下的水量Al+H2O→Al2O3+[H]，又造成污染铝液，也就是熔剂处理存在着很大的局限性，这也是近年来发展炉外在线净化的原因。再者，熔剂处理某种程度增加铝氧化，同时盐类反应造成大量污染环境的有害白色烟气和大量含Cl、F废弃炉渣。其对作物，树木，人类生活美好环境具有很大的毁灭性。因此研究无污染源精炼铝合金具有重大的意义。
随着不粘铝高性能耐火材料的研究深入和发展，类似钢精炼技术的无污染源的铝精炼过程成为可行，作为发展中国家的世界第一产铝大国，研究开发无污染源精炼技术势在必行。透气砖系统在钢铁行业应用已成熟，现在他们大多采用直缝式生产透气砖，但因其在铝液中存在耐侵蚀和渗透问题未能应用。国内外透气砖在铝熔炼应用研究也刚刚开展，其成份多以AL203为主，均未能解决粘铝及铝液渗透问题。
本发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足之处而提供不粘铝、不渗铝只透气的特种高强耐火材料弥散微孔透气砖，制造炉底床，及不需人工搅拌、电磁搅拌，不用盐类熔剂等具有污染源的精炼方式。
本发明是通过如下方式实现的：用SiN烧结SiC的弥散微孔透气砖，设计在铝熔炼炉炉床。通过PLC控制从透气砖底部吹入惰性气体，控制吹入惰性气体压力和流量，形成沸腾脉冲变化，实现搅拌及脉冲形成弥散小气泡浮选除气实现熔铝净化之目的。
采用从透气砖底部吹入惰性气体形成脉冲流传热传质，增加炉内惰性气氛，减少烧损，提高熔化率，进行合金化，净化变质过程，实现了无废气排放，无污染环境的炉渣，是一项低成本，可操作的、环保的、高效的铝合金精炼新技术。
本发明可实现：无污染环境的废气，炉渣量比现行降低30％以上；节约能源，降低综合燃料＞1％，提高熔化率＞18％；金属铝损耗比现行下降50％，铝熔体中H含量下降＞30％。
附图说明
图1本发明熔铝吹气搅拌及净化原理示意图；
本发明具体实施方式
现结合附图详述本发明具体实施方式：我们研究用SiN烧结SiC的弥散微孔透气砖，设计在铝熔炼炉炉床，其制备方法如下：
A采用SiC+制孔剂+添加剂+粘结剂，经混练压制成坏料；
B经干燥焙烧发泡成型；
C在高温1400-1500℃氮化炉内，经6小时以上烧结成SiN-SiC透气砖。
这种透气砖是一种高温耐火材料，该材质耐高温＞1700℃，荷重软化温度＞1450℃，耐压强度(1100℃×3h)＞90Mpa，热震稳定(1100℃水冷)＞25次，更为重要的是气体可弥散透过，孔隙度＞30％，同时该耐火材质与铝液不浸润，界面角大，再加上三维弥散状微孔直径微细，只透气不渗铝的特种材料。
将这种SiN烧结SiC的弥散微孔透气砖，设计在铝熔炼炉炉床上，通过PLC控制从透气砖底部吹入惰性气体，控制吹入惰性气体压力和流量，形成沸腾脉冲变化，促使铝液三维对流传热传质，既减少铝液的温差又促使合金元素弥散。因为铝热容大但黑度较低，热利用率比钢低，采用搅拌可增加对流热传导。通过PLC控制吹入透气砖惰性气体造成金属熔体波浪式流动形成有规律无顺序的对流、湍流搅拌过程，随着气体逸出铝液充满炉膛，从而实现在惰性气体保护下的合金化处理过程。
在整个熔炼过程中分为两个过程：搅拌过程及净化过程。
过程描述：
在透气砖前设有并联的两根管道，一路为低压进气管道，由压力调节阀及电磁阀1组成；另一路为高压进气管道，由压力调节阀及电磁阀2组成。
A、搅拌时，电磁阀1不工作，低压处于常停状态，电磁阀2处于正常工作。
从而使得金属熔体波浪式流动形成有规律无顺序的对流、湍流搅拌过程，随着气体逸出铝液充满炉膛，从而实现在惰性气体保护下的合金化处理过程。
B、净化时：电磁阀1处于工作状态，电磁阀2不工作，高压处于常停状态；
净化的目的在于除去金属中的氧化合和铝液中游离的氢原子，这些氢原子在金属凝固时会产生针孔或气孔，以上均会造成金属材料的具遗传性的冶金缺隙。
通过这种脉冲产生的气泡细小弥散，且因脉冲气泡又防止“合泡”问题和上下气泡碰撞聚集长大，从而全面提高了对铝液中游离的H或其共存杂相的分压和碰撞捕捉几率，达到小气泡浮选净化之目的。
在搅拌时，过程B工作；在精炼时，过程A、B交替执行。
Claims (3)
1.一种弥散型透气砖及底吹惰性气体净化铝合金熔体方法，其特征在于：用SiN烧结SiC的弥散微孔透气砖，设计在铝熔炼炉炉床；通过PLC控制从透气砖底部吹入惰性气体，控制吹入惰性气体压力和流量，形成沸腾脉冲变化，实现搅拌及脉冲形成弥散小气泡浮选除气实现熔铝净化之目的。
2.根据权利要求1所述的一种弥散型透气砖及底吹惰性气体净化铝合金熔体方法，其特征在于：所述的SiN烧结SiC的弥散微孔透气砖其制备方法为：
A采用SiC+制孔剂+添加剂+粘结剂，经混练压制成坏料；
B经干燥焙烧发泡成型；
C在高温1400-1500℃氮化炉内，经6小时以上烧结成SiN-SiC透气砖。
3.根据权利要求1所述的一种弥散型透气砖及底吹惰性气体净化铝合金熔体方法，其特征在于：所述的搅拌及脉冲形成弥散小气泡浮选除气过程为：
搅拌时，电磁阀1不工作，低压处于常停状态，电磁阀2处于正常工作。
净化时：电磁阀1处于工作状态，电磁阀2不工作，高压处于常停状态。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNA2006101105805A CN101121970A (zh) | 2006-08-09 | 2006-08-09 | 一种弥散型透气砖及底吹惰性气体净化铝合金熔体方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNA2006101105805A CN101121970A (zh) | 2006-08-09 | 2006-08-09 | 一种弥散型透气砖及底吹惰性气体净化铝合金熔体方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101121970A true CN101121970A (zh) | 2008-02-13 |
Family
ID=39084467
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNA2006101105805A Pending CN101121970A (zh) | 2006-08-09 | 2006-08-09 | 一种弥散型透气砖及底吹惰性气体净化铝合金熔体方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101121970A (zh) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102559993A (zh) * | 2012-01-18 | 2012-07-11 | 中冶赛迪工程技术股份有限公司 | 金属熔池脉动气体搅拌装置及方法 |
| CN102560004A (zh) * | 2012-02-14 | 2012-07-11 | 中冶赛迪工程技术股份有限公司 | 钢水包气体搅拌的方法及搅拌气体控制装置 |
| CN101768671B (zh) * | 2009-01-06 | 2012-08-08 | 上海电机学院 | 一种顶角复吹式铝熔体除气方法和装置 |
| CN104120281A (zh) * | 2014-08-06 | 2014-10-29 | 辽宁伊菲科技股份有限公司 | 一种镶嵌于浇包底或保温炉中的除气装置 |
| CN106588098A (zh) * | 2017-01-09 | 2017-04-26 | 武汉科技大学 | 一种弥散型刚玉‑尖晶石透气砖及其制备方法 |
| CN108097942A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-06-01 | 武汉科技大学 | 一种复合电磁场监控型钢包透气砖 |
| CN108588438A (zh) * | 2018-06-01 | 2018-09-28 | 福建麦特新铝业科技有限公司 | 一种金属熔炼方法和熔炼炉 |
| CN111719052A (zh) * | 2020-06-24 | 2020-09-29 | 无锡瑞精机械零部件有限公司 | 铝液熔炼处理装置 |
| CN114029483A (zh) * | 2021-11-24 | 2022-02-11 | 广东省科学院新材料研究所 | 一种颗粒分散装置和铝基复合材料的制备方法 |
-
2006
- 2006-08-09 CN CNA2006101105805A patent/CN101121970A/zh active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101768671B (zh) * | 2009-01-06 | 2012-08-08 | 上海电机学院 | 一种顶角复吹式铝熔体除气方法和装置 |
| CN102559993A (zh) * | 2012-01-18 | 2012-07-11 | 中冶赛迪工程技术股份有限公司 | 金属熔池脉动气体搅拌装置及方法 |
| CN102560004A (zh) * | 2012-02-14 | 2012-07-11 | 中冶赛迪工程技术股份有限公司 | 钢水包气体搅拌的方法及搅拌气体控制装置 |
| CN104120281A (zh) * | 2014-08-06 | 2014-10-29 | 辽宁伊菲科技股份有限公司 | 一种镶嵌于浇包底或保温炉中的除气装置 |
| CN106588098A (zh) * | 2017-01-09 | 2017-04-26 | 武汉科技大学 | 一种弥散型刚玉‑尖晶石透气砖及其制备方法 |
| CN106588098B (zh) * | 2017-01-09 | 2019-06-25 | 武汉科技大学 | 一种弥散型刚玉-尖晶石透气砖及其制备方法 |
| CN108097942A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-06-01 | 武汉科技大学 | 一种复合电磁场监控型钢包透气砖 |
| CN108097942B (zh) * | 2017-12-29 | 2023-10-20 | 武汉科技大学 | 一种复合电磁场监控型钢包透气砖 |
| CN108588438A (zh) * | 2018-06-01 | 2018-09-28 | 福建麦特新铝业科技有限公司 | 一种金属熔炼方法和熔炼炉 |
| CN108588438B (zh) * | 2018-06-01 | 2020-07-17 | 福建麦特新铝业科技有限公司 | 一种金属熔炼方法和熔炼炉 |
| CN111719052A (zh) * | 2020-06-24 | 2020-09-29 | 无锡瑞精机械零部件有限公司 | 铝液熔炼处理装置 |
| CN114029483A (zh) * | 2021-11-24 | 2022-02-11 | 广东省科学院新材料研究所 | 一种颗粒分散装置和铝基复合材料的制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101121970A (zh) | 一种弥散型透气砖及底吹惰性气体净化铝合金熔体方法 | |
| CN101705367B (zh) | 富氧侧吹熔池熔炼法炼铜镍工艺 | |
| CN101649366B (zh) | 熔融还原炼铁的电弧炉装置 | |
| ATE498583T1 (de) | Herstellung von silikat in einem ofen mit in ein reduzierendes medium getauchten brennern | |
| CN103388082B (zh) | 粗铜的生产方法及用于粗铜生产的生产装置 | |
| CN102206729A (zh) | 一种循环利用lf炉钢渣的方法 | |
| CN106795582B (zh) | 制造富含铂族金属(pgm)合金的方法 | |
| CN108147443A (zh) | 从粉煤灰中提取氧化铝并制备硅铁合金的方法 | |
| CN201762422U (zh) | 双室氧气侧吹连续炼铅炉 | |
| CN104032148A (zh) | 一种基于新型熔剂的火法炼铜造锍造渣方法 | |
| CN104152675B (zh) | 一种利用高硅型锡石精矿制备金属锡和硅酸钠的方法 | |
| CN103266237A (zh) | 铸造锌合金熔炼用除渣精炼熔剂及其制备方法 | |
| CN103526049B (zh) | 一种火法冶炼锑除砷的方法 | |
| CN101555554A (zh) | 一种铜熔炼剂及其制造工艺 | |
| CN109136560A (zh) | 利用底吹炉处理热态铜渣生产铜基抑菌合金材料的方法 | |
| CN1244704C (zh) | 新型轻质复合炼钢保护剂 | |
| CN100471969C (zh) | 一种3104铝合金扁锭铸造炉内透气除气除渣精炼方法 | |
| CN101280368B (zh) | 一种采用富氧空气的锑鼓风炉熔炼方法 | |
| CN105018736B (zh) | 一种碳素铬铁冶炼渣中镁、铝、铬、铁综合回收的方法 | |
| CN106565096B (zh) | 一种利用电石渣制备微晶玻璃的方法 | |
| CN104018005A (zh) | 镍锍底吹吹炼工艺和镍锍底吹吹炼炉 | |
| CN203024578U (zh) | 烟道防粘结熔炼炉 | |
| RU2441927C2 (ru) | Способ переработки шламов глиноземного производства | |
| CN102876832A (zh) | 片状v2o5用于转炉合金化增钒的工艺 | |
| CN104018007B (zh) | 镍锍底吹吹炼工艺和镍锍底吹吹炼装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20080213 |