CN105463272A - 一种5005铝合金圆铸锭的生产方法 - Google Patents

一种5005铝合金圆铸锭的生产方法 Download PDF

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Abstract

一种5005铝合金圆铸锭生产方法，是在熔炼炉内预加铝硅中间合金，通过铝液的紊流搅拌使硅成分均匀；待熔炼炉内铝液量满足生产要求时，通过设置于熔炼炉上的升温系统对铝合金熔体进行升温熔炼，同时加入Ti剂和回炉料，与电解原铝液进行配料；之后对铝合金熔体进行喷粉精炼，加入打渣剂扒出浮渣，取样分析并静置，化学成分合格后转入静置炉进行二次喷粉精炼、扒渣、取样分析、静置；然后将铝合金熔体转入溜槽，通过在线除气处理和在线过滤后完成熔体在线处理，得到铝合金熔体；采用热顶多模连续铸造方式铸成5005铝合金圆铸锭；最后将铸锭锯切、包装。本发明工艺简单，得到的产品质量稳定，金属烧损小。

Description

一种5005铝合金圆铸锭的生产方法
技术领域
本发明涉及铝合金生产方法技术领域，具体涉及5005铝合金圆铸锭的生产方法。
背景技术
5005铝合金主要元素为镁，含镁量在0.6-1.2％之间，又称为铝镁合金。主要特点为密度低，抗拉强度高，延伸率高，耐腐蚀性能好，故常用在航空航天、船舶、汽车制造等领域，在常规工业中应用也较为广泛。生产其圆铸锭主要是经过熔炼、精炼、静置、在线处理、浇铸、锯切、包装等工艺步骤，现有技术中主要通过在线添加Al-Ti-B丝对熔体进行晶粒细化处理，达到细化晶粒的目的，但是在一定程度上增加了生产成本，另外，5005铝合金在成分配制过程中，由于需要添加金属镁锭较多，烧损严重，影响产品化学成分稳定，并增加了工人劳动强度。
发明内容
本发明的目的在于解决上述现有技术的不足，提供一种工艺简单、产品质量稳定及金属烧损小的5005铝合金圆铸锭生产方法。
本发明的目的通过如下技术方案实现：
一种5005铝合金圆铸锭生产方法，方法步骤如下：
A、在熔炼炉内预加铝硅中间合金，通过向熔炼炉内进铝时铝液的紊流搅拌使硅成分均匀；
B、待熔炼炉内铝液量满足生产要求时，通过设置于熔炼炉上的升温系统对铝合金熔体进行升温，在770℃～790℃下熔炼20～30min，同时加入Ti剂和回炉料，与电解原铝液进行配料，配料的化学成分及重量百分比为Si0.12～0.22％，Mg1.00～1.15％，Ti:0.005～0.02％，Fe≤0.025％，余量为Al；
C、配料完成后对铝合金熔体进行喷粉精炼，加入打渣剂扒出浮渣，取样分析并静置，化学成分合格后转入静置炉进行二次喷粉精炼、扒渣、取样分析、静置；
D、精炼完毕后，将成分合格的铝合金熔体从保温炉转入溜槽，通过在线除气处理和在线过滤后完成熔体在线处理，得到满足浇铸条件的铝合金熔体；
E、采用热顶多模连续铸造方式，将铝合金熔体铸造成5005铝合金圆铸锭；
F、将圆铸锭锯切、包装。
本发明所述熔炼炉熔量为35t，炉底设有电磁搅拌装置。步骤A所述铝硅中间合金的硅含量为10％，铝硅中间合金的添加量根据需要进的电解原铝液量进行计算，熔体中硅含量不得超过0.22％。步骤B中Ti剂加入温度≥780℃，配料方式采用系数法。步骤C所述对铝合金熔体进行喷粉精炼是在熔炼炉炉底采用纯度为99.99％的N2吹入精炼剂，精炼剂用量为1.0～3.0kg/t·Al，精炼时间为20～30min，精炼温度730℃～770℃，静置时间≥20min，静置5min后取样；所述二次喷粉精炼是在静置炉炉底采用纯度为99.99％的N2吹入精炼剂，精炼剂用量为0.5～1.5kg/t·Al，精炼时间为20～30min，精炼温度700℃～740℃，静置时间≥20min，静置5min后取样。步骤E所述热顶多模连续铸造的工艺参数为铸造速度70～100mm/min，铸造温度710～740℃，冷却水流量200～300m3/h。
本发明与现有技术相比，具有下列有益效果：
(1)本发明提供的5005铝合金熔炼精炼工艺，通过控制熔炼、精炼温度及金属镁的加入方法，大幅度降低了金属镁的烧损，提高了配料准确度，降低了工人劳动强度及生产成本。
(2)通过向熔炼炉进铝以前加入一定量的铝硅中间合金，利用进铝过程铝液的紊流搅拌作用，可大幅度提高硅成分在铝合金熔体中的均匀性，稳定产品质量。
(3)本发明方法通过加入Ti剂，部分或完全取代在溜槽中加入Al-Ti-B丝，大幅度降低了购买Al-Ti-B丝的成本，同时所生产的5005铝合金圆铸锭晶粒度均达到客户使用要求，不会对合金圆铸锭的使用造成影响。
(4)本发明方法采用热顶多模连续铸造工艺铸造得到圆铸锭，可大幅度降低生产成本，提高生产效率。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述。
实施例1
一种5005铝合金圆铸锭的生产方法，方法步骤如下：
A、在熔炼炉内预加一定量的硅含量为10％的铝硅中间合金，具体添加量根据需要进的电解原铝液量进行计算，熔体硅含量不得超过上限值0.22％。通过向熔炼炉内进铝时铝液的紊流搅拌致使成分硅较均匀。
B、待熔炼炉内铝液量满足生产要求时，通过设置于熔炼炉上的升温系统将铝合金熔体升温至780℃熔炼30min，同时加入Ti含量为75％的Ti剂和回炉料，Ti剂加入温度≥780℃。根据要求与电解原铝液进行配料，配料方式采用系数法，满足客户对5005铝合金化学成分的要求，具体重量百分比为Si0.12～0.22％，Mg1.00～1.15％，Ti:0.005～0.02％，Fe≤0.025％，余量为Al。配料加入金属镁时采用自制加镁装置，以降低金属镁的烧损。所述回炉料是指合金铸锭锯切的棒头、棒尾、外观质量不合格的合金铸锭等，加入量为2吨/炉。
C、配料完成后对铝合金熔体进行喷粉精炼，在熔炼炉炉底采用纯度为99.99％的N2吹入精炼剂，精炼剂用量为1.0kg/t·Al，精炼时间为20min，精炼温度750℃，精炼完成后加入打渣剂扒出浮渣，打渣剂用量为2.0kg/t·Al，静置5min后取样分析，化学成分合格且静置20min后转入静置炉，在静置炉炉底采用纯度为99.99％的N2吹入精炼剂进行二次喷粉精炼，精炼剂用量为1.0kg/t·Al，精炼时间为30min，精炼温度720℃，静置时间≥20min，静置5min后取样。
D、精炼完成后，把成分合格的铝合金熔体从保温炉转入溜槽，通过在线除气处理和在线过滤后完成熔体在线处理，得到满足浇铸条件的铝合金熔体。
E、以铸造速度80mm/min，铸造温度720℃，冷却水流量200m3/h，通过热顶多模连续铸造方式，铸造得到5005铝合金圆铸锭。
F、将圆铸锭锯切、包装。
实施例2
A、在熔炼炉内预加一定量的硅含量为10％的铝硅中间合金，具体添加量根据需要进的电解原铝液量进行计算，熔体硅含量不得超过上限值0.22％。通过向熔炼炉内进铝时铝液的紊流搅拌致使成分硅较均匀。
B、待熔炼炉内铝液量满足生产要求时，通过设置于熔炼炉上的升温系统将铝合金熔体升温至790℃熔炼25min，同时加入Ti含量为75％的Ti剂和回炉料。根据要求与电解原铝液进行配料，具体的配料方式满足客户对5005铝合金化学成分的要求，具体重量百分比为Si0.12～0.22％，Mg1.00～1.15％，Ti:0.005～0.02％，Fe≤0.025％，余量为Al。配料加入金属镁时采用自制加镁装置，以降低金属镁的烧损。
C、配料完成后对铝合金熔体进行喷粉精炼，在熔炼炉炉底采用纯度为99.99％的N2吹入精炼剂，精炼剂用量为3.0kg/t·Al，时间为25min，精炼温度730℃，精炼完成后加入打渣剂扒出浮渣，打渣剂用量为1.0kg/t·Al，静置5min后取样分析，化学成分合格且静置20min后转入静置炉，在静置炉炉底采用纯度为99.99％的N2吹入精炼剂进行二次喷粉精炼，精炼剂用量为0.5kg/t·Al，时间为25min，精炼温度740℃，静置时间≥20min，静置5min后取样。
D、精炼完成后，把成分合格的铝合金熔体从保温炉转入溜槽，通过在线除气处理和过滤后完成熔体在线处理，得到满足浇铸的铝合金熔体。
E、以铸造速度70mm/min，铸造温度740℃，冷却水流量250m3/h的工艺参数，通过热顶多模连续铸造方式，铸造形成5005铝合金圆铸锭。
F、将圆铸锭锯切、包装。
实施例3
A、在熔炼炉内预加一定量的硅含量为10％的铝硅中间合金，具体添加量根据需要进的电解原铝液量进行计算，熔体硅含量不得超过上限值0.22％。通过向熔炼炉内进铝时铝液的紊流搅拌致使成分硅较均匀。
B、待熔炼炉内铝液量满足生产要求时，通过设置于熔炼炉上的升温系统将铝合金熔体升温至770℃熔炼20min，同时加入Ti含量为75％的Ti剂和回炉料。根据要求与电解原铝液进行配料，具体的配料方式满足客户对5005铝合金化学成分的要求，具体重量百分比为Si0.12～0.22％，Mg1.00～1.15％，Ti:0.005～0.02％，Fe≤0.025％，余量为Al。配料加入金属镁时采用自制加镁装置，以降低金属镁的烧损。
C、配料完成后对铝合金熔体进行喷粉精炼，在熔炼炉炉底采用纯度为99.99％的N2吹入精炼剂，精炼剂用量为2.0kg/t·Al，时间为30min，精炼温度770℃，精炼完成后加入打渣剂扒出浮渣，打渣剂用量为1.5kg/t·Al，静置5min后取样分析，化学成分合格且静置20min后转入静置炉，在静置炉炉底采用纯度为99.99％的N2吹入精炼剂进行二次喷粉精炼，精炼剂用量为1.5kg/t·Al，精炼时间为20min，精炼温度700℃，静置时间≥20min，静置5min后取样。
D、精炼完成后，把成分合格的铝合金熔体从保温炉转入溜槽，通过在线除气处理和过滤后完成熔体在线处理，得到满足浇铸的铝合金熔体。
E、以铸造速度为100mm/min，铸造温度710℃，冷却水流量300m3/h的工艺参数，通过热顶多模连续铸造方式，铸造形成5005铝合金圆铸锭。
F、将圆铸锭锯切、包装。
上述实施例中所述熔炼炉熔量为35t，在炉底设有电磁搅拌装置。本发明所述Ti剂为现有产品，可市购，其中Ti含量为75％，余量为助燃剂。所述精炼剂和打渣剂为现有产品，可市购，主要成分为NaCl，作用是去除熔体中的气体和夹渣。本发明在线除气处理目的是除去熔体中的氢气。在线过滤处理目的是过滤熔体中残余的渣。
除非另有说明，本发明中出现的百分比均为质量百分比。

Claims (6)

1.一种5005铝合金圆铸锭生产方法，其特征在于，方法步骤如下：
A、在熔炼炉内预加铝硅中间合金，通过向熔炼炉内进铝时铝液的紊流搅拌使硅成分均匀；
B、待熔炼炉内铝液量满足生产要求时，通过设置于熔炼炉上的升温系统对铝合金熔体进行升温，在770℃～790℃下熔炼20～30min，同时加入Ti剂和回炉料，与电解原铝液进行配料，配料的化学成分及重量百分比为Si0.12～0.22％，Mg1.00～1.15％，Ti:0.005～0.02％，Fe≤0.025％，余量为Al；
C、配料完成后对铝合金熔体进行喷粉精炼，加入打渣剂扒出浮渣，取样分析并静置，化学成分合格后转入静置炉进行二次喷粉精炼、扒渣、取样分析、静置；
D、精炼完毕后，将成分合格的铝合金熔体从保温炉转入溜槽，通过在线除气处理和在线过滤后完成熔体在线处理，得到满足浇铸条件的铝合金熔体；
E、采用热顶多模连续铸造方式，将铝合金熔体铸造成5005铝合金圆铸锭；
F、将圆铸锭锯切、包装。
2.根据权利要求1所述的一种5005铝合金圆铸锭生产方法，其特征在于，所述熔炼炉熔量为35t，炉底设有电磁搅拌装置。
3.根据权利要求1所述的一种5005铝合金圆铸锭生产方法，其特征在于，上述步骤A所述铝硅中间合金的硅含量为10％，铝硅中间合金的添加量根据需要进的电解原铝液量进行计算，熔体中硅含量不得超过0.22％。
4.根据权利要求1所述的一种5005铝合金圆铸锭生产方法，其特征在于，上述步骤B中Ti剂加入温度≥780℃，配料方式采用系数法。
5.根据权利要求1所述的一种5005铝合金圆铸锭生产方法，其特征在于，上述步骤C所述对铝合金熔体进行喷粉精炼是在熔炼炉炉底采用纯度为99.99％的N2吹入精炼剂，精炼剂用量为1.0～3.0kg/t·Al，精炼时间为20～30min，精炼温度730℃～770℃，静置时间≥20min，静置5min后取样；所述二次喷粉精炼是在静置炉炉底采用纯度为99.99％的N2吹入精炼剂，精炼剂用量为0.5～1.5kg/t·Al，精炼时间为20～30min，精炼温度700℃～740℃，静置时间≥20min，静置5min后取样。
6.根据权利要求1所述的一种5005铝合金圆铸锭生产方法，其特征在于，上述步骤E所述热顶多模连续铸造的工艺参数为铸造速度70～100mm/min，铸造温度710～740℃，冷却水流量200～300m3/h。
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