CN105543517B - 一种铝硅中间合金制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铝硅中间合金制备方法，包括步骤1)将工业硅颗粒用铝箔包裹，置于熔炼炉的炉底；2)按铝硅中间合金配比向熔炼炉的炉膛中加入铝锭并将其置于被铝箔包裹的工业硅颗粒之上；3)加热熔炼，待炉料软化下塌时向熔液表面撒上一层熔剂粉覆盖；4)待炉料完全熔化后，搅拌熔体；5)待熔体搅拌充分后，浇铸成型；由此可见，本方案中使用铝箔将工业硅颗粒包裹起来，随着温度的升高，铝箔以及铝锭开始熔化，迅速的将工业硅颗粒覆盖起来，保护其免于氧化，这样能够有效的避免工业硅颗粒表面形成一层二氧化硅，有助于降低熔炼温度以及能耗，并且由于熔炼温度的降低，能够细化铝硅中间合金晶粒，从而保证后续铸锭的晶粒度。

Description

一种铝硅中间合金制备方法

技术领域

本发明涉及铝合金熔铸技术领域，特别涉及一种铝硅中间合金制备方法。

背景技术

铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中均有大量应用，铝合金根据其内成份含量的不同可以分为多种，其中铝硅合金是用量较大的一种，在制造铝硅合金的过程中，由于硅的熔点较高，不易熔入合金当中，需要将其制成相对熔点较低的铝硅中间合金以便于添加至铝硅合金中。

现有技术中，制作铝硅中间合金时，将硅单质与铝合金一起进行高温熔炼，在这一过程中，硅单质与氧气接触，会在硅单质表面形成一层熔点比硅单质还要高的二氧化硅，影响硅单质的熔入，目前解决这一问题的方法就是高温熔炼，但是这会导致能耗升高，对炉膛等设备造成损害，同时，高温熔炼得到的中间合金晶粒粗大，对后续铸锭晶粒度有一定影响。

因此，如何提供一种铝硅中间合金制备方法，使其在保证硅单质熔入铝合金的同时，降低熔炼温度以及能耗，细化铝硅中间合金晶粒，成为本领域技术人员亟待解决的重要技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种铝硅中间合金制备方法，以达到使其在保证硅单质熔入铝合金的同时，降低熔炼温度以及能耗，细化铝硅中间合金晶粒的目的。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案：

一种铝硅中间合金制备方法，包括步骤：

1)将工业硅颗粒用铝箔包裹，置于熔炼炉的炉底；

2)按铝硅中间合金配比向所述熔炼炉的炉膛中加入铝锭并将其置于被铝箔包裹的工业硅颗粒之上；

3)加热熔炼，待炉料软化下塌时向熔液表面撒上一层熔剂粉覆盖；

4)待炉料完全熔化后，搅拌熔体；

5)待所述熔体搅拌充分后，浇铸成型。

优选的，工业硅颗粒的粒径为10mm～80mm。

优选的，所述铝箔的厚度为0.2mm。

优选的，所述步骤2)之前还需要在被铝箔包裹的工业硅颗粒上覆盖铝板，再在所述铝板上放置铝锭。

优选的，所述铝板的厚度为0.5mm。

优选的，所述铝锭的牌号为Al99.70。

优选的，所述步骤3)中，控制炉膛温度在700℃～740℃之间。

从上述技术方案可以看出，本发明提供了一种铝硅中间合金制备方法，包括步骤1)将工业硅颗粒用铝箔包裹，置于熔炼炉的炉底；2)按铝硅中间合金配比向熔炼炉的炉膛中加入铝锭并将其置于被铝箔包裹的工业硅颗粒之上；3)加热熔炼，待炉料软化下塌时向熔液表面撒上一层熔剂粉覆盖；4)待炉料完全熔化后，搅拌熔体；5)待熔体搅拌充分后，浇铸成型；

由此可见，本方案中的铝硅中间合金制备方法，在熔炼前，首先要对工业硅进行处理，使用铝箔将工业硅颗粒包裹起来，在升温熔炼过程中，首先铝箔能够将其与氧气隔离，避免氧化，其后，随着温度的升高，铝箔以及铝锭开始融化，迅速的将工业硅颗粒覆盖起来，保护其免于氧化，这样能够有效的避免工业硅颗粒表面形成一层二氧化硅，有助于降低熔炼温度以及能耗，并且由于熔炼温度的降低，能够细化铝硅中间合金晶粒，从而保证后续铸锭的晶粒度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的铝硅中间合金制备方法的流程图。

具体实施方式

本发明提供了一种铝硅中间合金制备方法，以达到使其在保证硅单质熔入铝合金的同时，降低熔炼温度以及能耗，细化铝硅中间合金晶粒的目的。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，图1为本发明实施例提供的铝硅中间合金制备方法的流程图。

本发明实施例提供了一种铝硅中间合金制备方法，包括步骤：

S1：将工业硅颗粒用铝箔包裹，置于熔炼炉的炉底；

S2：按铝硅中间合金配比向熔炼炉的炉膛中加入铝锭并将其置于被铝箔包裹的工业硅颗粒之上；

S3：加热熔炼，待炉料软化下塌时向熔液表面撒上一层熔剂粉覆盖；

S4：待炉料完全熔化后，搅拌熔体；

S5：待熔体搅拌充分后，浇铸成型。

与现有技术相比，本发明实施例提供的铝硅中间合金制备方法，在熔炼前，首先要对工业硅进行处理，使用铝箔将工业硅颗粒包裹起来，在升温熔炼过程中，首先铝箔能够将其与氧气隔离，避免氧化，其后，随着温度的升高，铝箔以及铝锭开始熔化，迅速的将工业硅颗粒覆盖起来，保护其免于氧化，这样能够有效的避免工业硅颗粒表面形成一层二氧化硅，有助于降低熔炼温度以及能耗，并且由于熔炼温度的降低，能够细化铝硅中间合金晶粒，从而保证后续铸锭的晶粒度。

工业硅颗粒的粒径的大小会影响工业硅颗粒的熔化效率，粒径过大，熔化效率低，粒径过小，容易聚集成团，同样会降低熔化效率，因此，在本发明实施例中，工业硅颗粒的粒径为10mm～80mm。

铝箔用于将工业硅颗粒包裹起来，避免工业硅颗粒与氧气接触，在实际操作过程中，如果铝箔的厚度过薄，一是起不到良好的保护效果，容易使工业硅颗粒暴露出来，二是在包裹操作中容易破裂，起不到应有的效果，而如果铝箔过厚，不便于包裹操作的进行，因此，在本发明实施例中，铝箔的厚度为0.2mm，这样，既不会太厚，影响包裹操作，能够提高包裹效率，又不容易在包裹和装料过程中发生破裂，能够起到良好的隔离效果。

为了便于包裹操作，铝箔的厚度需要控制在一定的范围内，因此，在铝箔熔化后，其形成的熔体可能无法充分覆盖工业硅颗粒，而上方的铝锭熔化形成的熔体无法及时到达，就会导致工业硅颗粒暴露在空气中，因此，在本发明实施例中，为了进一步的提高对于工业硅颗粒的覆盖效果，避免工业硅颗粒与空气接触，在步骤S2之前还需要在被铝箔包裹的工业硅颗粒上覆盖铝板，再在铝板上放置铝锭。通过增加铝板，能够与铝箔配合在熔化后及时覆盖工业硅颗粒，避免工业硅颗粒与空气接触氧化。

为了进一步优化上述技术方案，在本发明实施例中，铝板的厚度为0.5mm，这样，铝板由于厚度较薄可以快速熔化，对铝箔熔化形成的熔体进行补充，保护工业硅颗粒免于氧化。

优选的，在本发明实施例中，使用的铝锭为牌号Al99.70的标准铝。

由于在生产铝硅中间合金过程中，使用铝箔对工业硅颗粒进行包裹，使工业硅颗粒免于氧化形成熔点较高的二氧化硅，也就不需要采用较高的炉膛温度，因此，在本发明实施例的步骤S3中，控制炉膛温度在700℃～740℃之间，上述的炉膛温度既能够保证生产的顺利进行，又能够降低能耗，避免对炉膛设备造成损伤，有助于减少维护次数以及维护成本。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (4)

1.一种铝硅中间合金制备方法，其特征在于，包括步骤：

1)将工业硅颗粒用铝箔包裹，所述铝箔的厚度为0.2mm，置于熔炼炉的炉底；

2)在被铝箔包裹的工业硅颗粒上覆盖铝板，所述铝板的厚度为0.5mm，按铝硅中间合金配比向所述熔炼炉的炉膛中加入铝锭并将其置于被铝箔包裹的工业硅颗粒以及铝板之上；

3)加热熔炼，待炉料软化下塌时向熔液表面撒上一层熔剂粉覆盖；

4)待炉料完全熔化后，搅拌熔体；

5)待所述熔体搅拌充分后，浇铸成型。

2.根据权利要求1所述的铝硅中间合金制备方法，其特征在于，工业硅颗粒的粒径为10mm～80mm。

3.根据权利要求1所述的铝硅中间合金制备方法，其特征在于，所述铝锭的牌号为Al99.70。

4.根据权利要求1所述的铝硅中间合金制备方法，其特征在于，所述步骤3)中，控制炉膛温度在700℃～740℃之间。