CN105543482A - 利用铝屑高品质再生高端发动机缸体材料的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种利用铝屑高品质再生高端发动机缸体材料的方法,铝屑首先经过破碎、甩干、磁选、烘干等预处理,经机械循环泵进入铝液内。铝屑添加完毕在熔化炉进行精炼除渣,转入合金炉后,再次进行精炼除渣,最后在惰性气体保护下在线除气浇铸。从而实现铝屑原级利用,替代纯铝产品,降低生产成本。
Description
技术领域
本发明属于铝屑再生领域,涉及高端发动机材料,尤其是一种利用铝屑高品质再生高端发动机缸体材料的方法。
技术背景
铝屑再生的传统工艺为:在一些中小型铝屑再生企业,铝屑不经过任何处理直接进入熔化炉。熔炼过程中进行一次精炼除渣,然后炉内除气或者炉后流槽内在线除气,最后浇铸成锭(除气过程和浇铸过程均在自然状态下进行)。铝屑由于含有大量的切削液和Fe杂质,再生过程环境污染大,成分调整次数多,产品含气含杂量高。一般情况下,铝屑必须降级利用,而且添加比例一般不超过30%。我国生产高端铝合金材料,一般采用100%纯铝生产,生产成本高,市场竞争力不强。为了尽快扭转此种不利局面,提高废料再生的技术水平刻不容缓。
通过检索,尚未发现与此相关的专利文献报道。
发明内容
本发明的目的是克服铝屑现有再生工艺的不足,提供一种多级处理的铝屑再生工艺,即控制铝屑入炉前的纯净度(铝屑经过磁选、甩干、烘干)、炉内两次使用精炼剂精炼除渣,最终在惰性气体保护下在线除气浇铸。从而实现铝屑原级利用,替代纯铝产品,降低生产成本。
实现本发明的技术方案为:
一种利用铝屑高品质再生高端发动机缸体材料的方法,步骤如下:
⑴将纯铝锭投入熔化炉中;
⑵启动铝屑上料装置,铝屑经料斗进入破碎机、途径甩干机、磁选设备、烘干窑,进入熔化炉内,在机械循环泵的搅拌下,铝屑进入铝液内部熔化,直至所有铝屑全部添加完毕;
⑶铝屑添加完毕后,投入精炼剂,清理铝液表面的浮渣;
⑷通过熔化炉与合金炉之间的流槽,将铝合金液转入合金炉中,进行成分检测,根据成分检测结果,添加所需的合金元素;
⑸二次成分检测,各元素符合技术要求后,再次投入精炼剂,进行二次除渣;
⑹浇铸,同时开启除气砖在线除气装置;
⑺盖严流槽密封盖,同时开启真空泵和氮气阀,边抽真空边充氮气;
⑻当铝液无法浇铸完整铝合金锭时,关闭氮气阀和真空泵,打开密封盖,将流槽内剩余的铝液清理干净;
⑼检测铝合金锭的各项指标要求。
而且,所述步骤⑴,铝锭投入熔化炉熔化至680-700℃。
而且,所述步骤⑵,烘干窑内的温度控制在200-400℃;
而且,所述步骤⑶,将铝液温度调整至730-750℃,使用喷粉机将占投料总量1.5‰的精炼剂喷入铝合金液中,喷粉时间10-15min。
而且,所述步骤⑹,调整铝液温度至730-740℃,打开炉组放水口,开始浇铸。
而且,所述步骤⑹,除气过程控制气泡高度≤2cm。
而且,所述步骤⑺,边抽真空边充氮气,保证流槽内气压恒定在0.05-1.05MPa,密封流槽内气泡高度≤5cm。
本发明的优点和积极效果是:
1、铝屑再生过程:铝屑首先经过破碎、甩干、磁选、烘干等预处理,经机械循环泵进入铝液内。铝屑添加完毕在熔化炉进行精炼除渣,转入合金炉后,再次进行精炼除渣,最后在惰性气体保护下在线除气浇铸。从而实现铝屑原级利用,替代纯铝产品,降低生产成本。
2、铝屑预处理:破碎的主要作用是将铝屑打碎,避免在上料过程堵死在输送途中;甩干是依靠机械力将铝屑中大部分切削液分甩出;磁选是将铝屑中的Fe杂质吸出;烘干是进一步去除铝屑中切削液。通过上述预处理,进炉的铝屑纯净度得到保证。
3、铝屑均匀进入熔化炉内,随着机械循环泵进入铝液内,减少了铝屑烧损。在熔化炉、合金炉分别进行精炼除渣,保证了炉内合金的纯净度。
4、惰性气体保护下在线除气浇铸,保证了合金在浇铸过程中的纯净度。
5、80%铝屑生产的发动机缸体材料质量与纯铝基本一致,生产成本大幅降低。
具体实施方式
下面结合实施例,对本发明进一步说明,下述实施例是说明性的,不是限定性的,不能以下述实施例来限定本发明的保护范围。
一种利用铝屑高品质再生高端发动机缸体材料的方法,具体步骤如下:
⑴将4t的纯铝锭投入30t的熔化炉中,熔化至680-700℃;
⑵启动铝屑上料装置,铝屑经受料斗进入破碎机、途径甩干机、磁选设备、烘干窑,进入熔化炉内。在机械循环泵的搅拌下,铝屑进入铝液内部熔化,直至24t的铝屑添加完毕。烘干窑内的温度控制在200-400℃;
⑶铝屑添加完毕后,将铝液温度调整至740±10℃,使用喷粉机将HGJ-2上海虹光精炼剂(投料总量的1.5‰)喷入铝合金液中,喷粉时间10-15min;将铝液表面的浮渣使用扒渣耙清理干净;
⑷通过熔化炉与合金炉之间的流槽,将铝合金液转入30t的合金炉中,进行成分检测;
⑸根据成分检测结果,添加所需的金属镁、金属铜、工业硅、钛中间;
⑹成分检测,各元素符合技术要求后,进行二次除渣(同熔化炉除渣过程);
⑺调整铝液温度至730-740℃,打开炉组放水口,开始浇铸,同时开启除气砖在线除气装置,气泡高度≤2cm。
⑻盖严流槽密封盖,同时开启真空泵和氮气阀,边抽真空边充氮气。保证流槽内气压恒定在1±0.05MPa,密封流槽内气泡高度≤5cm。
⑼当铝液不能浇铸完整铝合金锭时,关闭氮气阀和真空泵。打开密封盖,将流槽内剩余的铝液清理干净。
⑽检测铝合金锭的各项指标要求。
通过试验验证,采用上述工艺方法,80%铝屑生产的356产品与传统工艺纯铝产品指标对比见表1,可以看出:80%铝屑生产的356产品指标与传统纯铝产品相当。
表1,356铝合金指标对比
Claims (7)
1.一种利用铝屑高品质再生高端发动机缸体材料的方法,步骤如下:
⑴将纯铝锭投入熔化炉中;
⑵启动铝屑上料装置,铝屑经料斗进入破碎机、途径甩干机、磁选设备、烘干窑,进入熔化炉内,在机械循环泵的搅拌下,铝屑进入铝液内部熔化,直至所有铝屑全部添加完毕;
⑶铝屑添加完毕后,投入精炼剂,清理铝液表面的浮渣;
⑷通过熔化炉与合金炉之间的流槽,将铝合金液转入合金炉中,进行成分检测,根据成分检测结果,添加所需的合金元素;
⑸二次成分检测,各元素符合技术要求后,再次投入精炼剂,进行二次除渣;
⑹浇铸,同时开启除气砖在线除气装置;
⑺盖严流槽密封盖,同时开启真空泵和氮气阀,边抽真空边充氮气;
⑻当铝液尚未浇铸完整铝合金锭时,关闭氮气阀和真空泵,打开密封盖,将流槽内剩余的铝液清理干净;
⑼检测铝合金锭的各项指标要求。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述步骤⑴,铝锭投入熔化炉熔化至680-700℃。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述步骤⑵,烘干窑内的温度控制在200-400℃。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述步骤⑶,将铝液温度调整至730-750℃,使用喷粉机将占投料总量1.5‰的精炼剂喷入铝合金液中,喷粉时间10-15min。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述步骤⑹,调整铝液温度至730-740℃,打开炉组放水口,开始浇铸。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述步骤⑹,除气过程控制气泡高度≤2cm。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述步骤⑺,边抽真空边充氮气,保证流槽内气压恒定在0.05-1.05MPa,密封流槽内气泡高度≤5cm。
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