CN106319258A - 一种直供AlSi9Cu3液态铝合金的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及铝合金技术领域，特别涉及一种直供AlSi9Cu3液态铝合金的方法。包括如下步骤：熔融；扒渣；熔硅；降温；除渣；精炼；除气；静置；烤包；转汤；炉外除气捞渣；成品检测；运输。本发明方法生产的AlSi9Cu3液态铝合金含氢量经多次试验，检测结果均为≧2.5g/cm2，在进行运输至用户处后，产品的不良率大大得到减小，产品温度无法控制的情况得到良好改善。
Description
技术领域
本发明涉及铝合金技术领域，特别涉及一种直供AlSi9Cu3液态铝合金的方法。
背景技术
AlSi9Cu3液态铝合金在长三角地区有着广泛的发展前景。以往AlSi9Cu3铝锭送往用户处，用户还要进行重熔，作为压铸企业的用户为了保证重熔后的铝液质量，他们需要投入巨大资金建集中熔化炉，铝锭重熔过程需要燃料和人工，而且铝锭重熔后还会有一定量的烧损，如果用户处重熔工艺（主要指温度）不规范还会造成铝液氧化夹杂的产生，不利于保证压铸件的质量。
另外用户还需要投入较大资金组建环保设备，如果环保设备不先进或者没有有效使用均会给环境造成污染，给整个社会造成不良影响。
按照现有生产方法直供AlSi9Cu3液态铝合金，无法达到和满足个别用户进一步的质量要求（主要为含氢量、温度）；运输过程中也存在安全隐患。
发明内容
本发明的目的是解决直供AlSi9Cu3液态铝合金的方法，以解决现有技术中的上述缺陷，并提高该液态合金的质量。
为实现以上目的，本发明提供了一种直供AlSi9Cu3液态铝合金的方法，该生产方法包括从原材料配比至铝液运输的整个过程。
本发明的具体技术方案是：
一种直供AlSi9Cu3液态铝合金方法，步骤如下：
（1）将质量百分比80%的熟铝及合金投入熔炉中，进行助熔，总熔化时长为3-5小时，熔融温度控制为630-740℃；
（2）扒渣：用铁锹在铝合金液表面撒上15-20KG清渣剂，用铁扒轻轻敲打液面5-10分钟后扒渣，并将铝渣清出炉口，不能用铁扒搅动铝液；
（3）熔硅：铝液表面无浮渣时加入金属硅，加入后用铁扒充分搅拌铝液3-5分钟，然后开火加温10-15分钟再搅拌3-5分钟，重复4—6次；
（4）降温：加品管开具的调整料把熔硅的温度降到精炼要求的温度720-740℃，如果温度低应开火升温；加降温料可以是一次也可以是多次，要根据炉内铝液成分来确定，但要保证铝料干净、成分明确；后期如需少量添加硅、锰、铁应以中间合金的形式加入为佳；
（5）除渣：加入调整料后根据铝液表面浮渣的多少来确定清渣剂的投入量，范围在10-15㎏；用铁扒敲打液面5-10分钟后扒渣，并将铝渣清出炉口，不能用铁扒搅动铝液；
（6）精炼：铝液温度控制为720-740℃；精炼时间控制在25-30分钟；扒渣时间≧15分钟；精炼剂数量控制为3KG/吨。
（7）除气：除气时间控制为10-15分钟，；除气过程有浮渣时应在除气结束前把浮渣通过除气集中到炉口用铁扒扒干净；
（8）熔炼工段精炼、除气方法：将精炼管弯头向下伸进铝水中，同时打开氮气阀门，把氮气输出压力调至0.2Mpa，首先由左到右或由右到左纵向精炼、除气，其次由内至外或由外至里横向精炼、除气，以达到在炉内空间搅拌形成“井”字形，不允许在某个部位持续停留；
（9）静置：静置时间15-20分钟，静置温度740-760℃；静置期间不可搅动铝液以保护铝液表面形成的氧化膜；
（10）烤包：将转运包用烤包器烘烤至730-850℃（具体视用户处要求温度进行调整）
（11）转汤：放置过滤网，铝液通过过滤网过滤后进入转运包内。
（12）炉外除气捞渣：使用除气设备，对转运包内的铝液进行除气作业，时间控制为3-5分钟/包；除气后将铝液表面浮渣捞干净。
（13）成品检测：①取样确认成品成分符合要求；②测量铝液温度控制为720-760℃；③密度检测：使用坩埚进行取样，通过测氢仪及密度天平对样品进行检测，控制为≧2.5g/cm2。
（14）运输：使用专用车辆进行运输作业，车辆安装防止转运包移动和放置倾倒的装置（车厢下方焊接防止转运包移动的卡槽，上方增加防止倾倒的护栏或固定抓扣）。
进一步的，上述步骤（3）熔硅步骤，是在无浮渣时加入金属硅；加入时温度≧720℃；每间隔10-15分钟搅拌铝液3-5分钟；搅拌时停火；加温至760-780℃时停止加温；熔硅时把铁刨花、金属锰等熔点高的金属一起加入炉内；硅、铁和锰的加入量要充足防止后期少量补加；熔硅后加入铜包铝。
进一步的，上述步骤（8）精炼、除气过程要始终将精炼管弯端口与炉底保持一定的距离，通常保持在距离炉底1/4高度；每次纵横精炼、除气时移动速度要匀速；除气时要控制铝液溅起的高度≦15CM。
进一步的，上述步骤（10）烤包后，转运包内温度一定要控制为730-850℃，防止液态铝合金在运输至用户处后温度无法达到需求。
进一步的，上述步骤（12）炉外除气捞渣：①除气：把除气装置移动到转运包的上方后，把石墨转子（石墨转子预先涂氧化锌）慢慢伸入到包内铝液中，调整石墨转子到包口的中央位置，同时把除气机的几个固定支架平稳地放置好；石墨转子开始旋转后，转子转速控制为400-500转/分钟，时间控制为3-5分钟。②捞渣：把捞渣漏耙（耙子预先涂氧化锌）轻轻从包口没渣的地方伸入到铝液上方，捞干净铝液包表面大块浮渣后，沿着包口内壁360°移动漏耙，捞干净包口内壁小块的浮渣，捞渣时不得大力搅拌液态铝合金。
本发明的有益效果是：
1、本发明方法生产的AlSi9Cu3液态铝合金含氢量经多次试验，检测结果均为≧2.5g/cm2，优于现有生产方法的<2.4g/cm2。
2、使得使用本发明方法生产的AlSi9Cu3液态铝合金，在进行运输至用户处后，产品的不良率大大得到减小，产品温度无法控制的情况得到良好改善。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应该理解，这些实施例仅用于说明本发明，而不用于限定本发明的保护范围。在实际应用中技术人员根据本发明做出的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
以下列出实施例，以举例说明本发明。
一种AlSi9Cu3液态铝合金，其组成以质量分数表示为：
Si:8.8%、Fe:0.79%、Cu:2.32%、Mn:0.19%、Mg:0.21%、Cr:0.029%、Ni:0.0037%、Zn:0.66%、Ti:0.03%、Pb:0.02%、Sn:0.013%。
4、所述直供AlSi9Cu3液态铝合金的方法如下：
该合金成分除铝外，主要含有以下重量百分比的成分：
（1）将质量百分比80%的熟铝及合金投入熔炉中，进行助熔，总熔化时长为5小时，熔融温度为717℃；
（2）扒渣：用铁锹在铝合金液表面撒上20KG清渣剂，用铁扒轻轻敲打液面10分钟后扒渣，并将铝渣清出炉口；
（3）熔硅：铝液表面无浮渣时加入金属硅，加入后用铁扒搅拌铝液5分钟，然后开火加温15分钟再搅拌5分钟，重复4次；熔硅结束温度为768℃。
（4）降温：加品管开具的调整料把熔硅的温度降到724℃；
（5）除渣：加入调整料后投入清渣剂15㎏（清渣剂由上海虹光金属溶剂厂生产，型号为HGJ-3）；用铁扒敲打液面8分钟后扒渣，并将铝渣清出炉口；
（6）精炼：铝液温度为734℃；精炼时间为30分钟；扒渣时间为15分钟；精炼剂数量为54KG（精炼剂由上海虹光金属溶剂厂生产，型号为HGK5-1A）。
（7）除气：除气时间为15分钟；
（8）熔炼工段精炼、除气方法：将精炼管弯头向下伸进铝水中，同时打开氮气阀门，把氮气输出压力调至0.2Mpa，首先由左到右或由右到左纵向精炼、除气，其次由内至外或由外至里横向精炼、除气，以达到在炉内空间搅拌形成“井”字形，不允许在某个部位持续停留；
（9）静置：静置时间为20分钟，静置温度755℃；
（10）烤包：将转运包用烤包器烘烤至786℃。
（11）转汤：放置过滤网，铝液通过过滤网过滤后进入转运包内。
（12）炉外除气捞渣：使用除气设备，对转运包内的铝液进行除气作业，时间为5分钟/包；除气后将铝液表面浮渣捞干净。
（13）成品检测：①取样确认成品成分符合要求；②测量铝液温度为753℃；③密度检测：使用坩埚进行取样，通过测氢仪及密度天平对样品进行检测，检测结果为2.55g/cm2。
（14）运输：使用安装防止转运包移动和放置倾倒装置的专用车辆进行运输作业。
下表所示：
该表格所示，以配送至同一家用户处为例，铝液温度为运输至用户处后测得的数据作为参考依据（该用户要求温度控制为690-720℃），经过改善后温度得到明显控制；
液态铝合金在转运包内进行除气作业后，测得密度明显得到提升。
Claims (5)
1.一种直供AlSi9Cu3液态铝合金方法，步骤如下：
（1）将质量百分比80%的熟铝及合金投入熔炉中，进行助熔，总熔化时长为3-5小时，熔融温度控制为630-740℃；
（2）扒渣：用铁锹在铝合金液表面撒上15-20KG清渣剂，用铁扒敲打液面5-10分钟后扒渣，并将铝渣清出炉口，不能用铁扒搅动铝液；
（3）熔硅：铝液表面无浮渣时加入金属硅，加入后用铁扒充分搅拌铝液3-5分钟，然后开火加温10-15分钟再搅拌3-5分钟，重复4—6次；
（4）降温：加品管开具的调整料把熔硅的温度降到精炼要求的温度720-740℃；
（5）除渣：加入调整料后根据铝液表面浮渣的多少来确定清渣剂的投入量，范围在10-15㎏；用铁扒敲打液面5-10分钟后扒渣，并将铝渣清出炉口，不能用铁扒搅动铝液；
（6）精炼：铝液温度控制为720-740℃；精炼时间控制在25-30分钟；扒渣时间≧15分钟；精炼剂数量控制为3KG/吨；
（7）除气：除气时间控制为10-15分钟；除气过程有浮渣时应在除气结束前把浮渣通过除气集中到炉口用铁扒扒干净；
（8）熔炼工段精炼、除气方法：将精炼管弯头向下伸进铝水中，同时打开氮气阀门，把氮气输出压力调至0.2Mpa，首先由左到右或由右到左纵向精炼、除气，其次由内至外或由外至里横向精炼、除气，以达到在炉内空间搅拌形成“井”字形，不允许在某个部位持续停留；
（9）静置：静置时间15-20分钟，静置温度740-760℃；静置期间不可搅动铝液以保护铝液表面形成的氧化膜；
（10）烤包：将转运包用烤包器烘烤至730-850℃；
（11）转汤：放置过滤网，铝液通过过滤网过滤后进入转运包内；
（12）炉外除气捞渣：使用除气设备，对转运包内的铝液进行除气作业，时间控制为3-5分钟/包；除气后将铝液表面浮渣捞干净；
（13）成品检测：①取样确认成品成分符合要求；②测量铝液温度控制为720-760℃；③密度检测：使用坩埚进行取样，通过测氢仪及密度天平对样品进行检测，控制为≧2.5g/cm2；
（14）运输：使用专用车辆进行运输作业，车辆安装防止转运包移动和放置倾倒的装置。
2.根据权利要求1所述的一种直供AlSi9Cu3液态铝合金方法，其特征在于，所述步骤（3）熔硅步骤，是在无浮渣时加入金属硅；加入时温度≧720℃；每间隔10-15分钟搅拌铝液3-5分钟；搅拌时停火；加温至760-780℃时停止加温；熔硅时把铁刨花、金属锰等熔点高的金属一起加入炉内；硅、铁和锰的加入量要充足防止后期少量补加；熔硅后加入铜包铝。
3.根据权利要求1所述的一种直供AlSi9Cu3液态铝合金方法，其特征在于，所述步骤（8）精炼、除气过程要始终将精炼管弯端口与炉底保持一定的距离，通常保持在距离炉底1/4高度；每次纵横精炼、除气时移动速度要匀速；除气时要控制铝液溅起的高度≦15CM。
4.根据权利要求1所述的一种直供AlSi9Cu3液态铝合金方法，其特征在于，所述步骤（10）烤包后，转运包内温度一定要控制为730-850℃，防止液态铝合金在运输至用户处后温度无法达到需求。
5.根据权利要求1所述的一种直供AlSi9Cu3液态铝合金方法，其特征在于，所述步骤（12）炉外除气捞渣：①除气：把除气装置移动到转运包的上方后，把石墨转子（石墨转子预先涂氧化锌）慢慢伸入到包内铝液中，调整石墨转子到包口的中央位置，同时把除气机的几个固定支架平稳地放置好；石墨转子开始旋转后，转子转速控制为400-500转/分钟，时间控制为3-5分钟；
②捞渣：把捞渣漏耙（耙子预先涂氧化锌）轻轻从包口没渣的地方伸入到铝液上方，捞干净铝液包表面大块浮渣后，沿着包口内壁360°移动漏耙，捞干净包口内壁小块的浮渣，捞渣时不得大力搅拌液态铝合金。
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