CN106521264A - 一种包装罐用铝合金扁锭熔铸工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种包装罐用铝合金扁锭的熔铸工艺，本发明通过控制熔炼温度、电磁搅拌和熔体精炼有效熔体中渣含量、氢含量和碱金属含量，保证了合金成分的均匀性，并采用低液位铝合金扁锭铸造机控制铸造过程中的铸造速度和水流量，避免了铸造裂纹和羽毛晶，大大提高了产品的成材率，提高了产品的生产率。

Description

一种包装罐用铝合金扁锭熔铸工艺
技术领域
本发明属于铝合金熔铸技术领域，具体涉及一种罐料用铝合金扁锭熔铸工艺。
背景技术
随着国民经济的发展和国民生活质量的提高，对铝合金材料饮品包装的需求量不断增长。目前，市场上广泛使用的碳酸饮料包装罐材质主要以3系铝合金为主。在美国、日本等发达国家，以3系铝合金作为啤酒、可乐等饮料的包装罐已经有很长的时间，而在中国使用铝合金材料作为包装罐的历史则相对很短。
为了生产出合格的罐料产品，要求3系铝合金扁锭满足如下质量要求： (1)铸锭氢含量小于0.12ml/t；(2)铸锭内部晶粒度1级；(3)铸锭内部疏松缺陷1级；(4)铸锭不允许有裂纹、气孔、羽毛晶及夹渣缺陷。
目前，国内生产达到上述质量要求的3系铝合金扁锭数量较少，不能满足罐料生产的需要，大量罐材需要从国外进口，其主要原因是现有生产工艺还不够成熟，需要进一步改进。
发明内容
本发明目的是提供一种包装罐用铝合金扁锭熔铸工艺，改进现有工艺的不足，为铝合金罐料生产提供高品质铝合金扁锭，为实现上述目的，其技术方案如下：
一种包装罐用铝合金扁锭熔铸工艺，包含以下步骤：
配料：采用99.70％重熔铝锭、A1-Mn、A1-Fe、Al-Si、Al-Cu中间合金、重熔镁锭作为原材料，按照如下质量分数进行配料：Si：0.17-0.23％， Fe：0.36-0.44％，Cu：0.15-0.19％，Mn：0.80-0.94％，Mg：1.16-1.30%，Zn：≤0.15%，Ti：≤0.06%，余量为Al。
熔炼：将炉温达到800℃以上时开始加料。待铝液全部熔化后，启动电磁搅拌器搅拌30 min，确保合金熔体成分和温度均匀性；铝液温度升至730℃以上时，进行人工搅拌，搅拌均匀后用四氯化碳对熔体进行预精炼，降低熔体中渣含量、氢含量和碱金属含量。
取样分析及转炉：预精炼完成后静置20min取样分析，待成分合适且温度达到740℃时转炉，转炉时保温炉炉膛温度必须要保证在800℃ 。
保温静置炉内铝液的精炼：采用高纯氩气与氯气混合气体对铝合金熔体进行吹气精炼，高纯氩气与氯气的混合体积比为8:2，精炼时间不少于30min。精炼完成后静置20min并扒渣、取样，对熔体化学成分进行炉前快速检测，成分合格后开始铸造。
铝合金熔体的在线处理：从铝熔体从保温静置炉通过流槽流入铸造机进行铸造过程中，铝合金熔体需经过晶粒细化、在线除气、在线除渣处理，其中，晶粒细化采用国产Φ9mm的A1-5Ti-1B中间合金杆，以逆流加入方式对熔体进行处理。在线除气使用氩气，要求氩气压力在550kPa～760kPa，纯度在99．99％以上。在线除渣使用40/60ppi配置的陶瓷过滤板进行除渣。
铸造成型：经在线处理过的铝熔体由低液位铝合金扁锭铸造机铸造成型，铸造工艺参数如下：铝液温度：715-725℃，铸造温度：695-700℃，铸造起始速度：35/mm·min-1，铸造正常速度：60 mm·min-1，铸造起始水量：43.3/m3·h-1，铸造正常水量：306/ m3·h-1，冷却水温：22-25℃。
铸造成型后的铝合金铸锭进行均匀化退火和冷却程序后即可制得成品铝合金扁锭。
对成品进行检验，氢含量、晶粒度、疏松度、夹渣量等各项技术指标均达到相关质量要求，完全可用于铝合金罐料的生产。
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。
一种包装罐用铝合金扁锭熔铸工艺，包含以下步骤：
（1）配料：采用99.70％重熔铝锭、A1-Mn、A1-Fe、Al-Si、Al-Cu中间合金、重熔镁锭作为原材料，按照如下质量分数进行配料：Si：0.17-0.23％， Fe：0.36-0.44％，Cu：0.15-0.19％，Mn：0.80-0.94％，Mg：1.16-1.30%，Zn：≤0.15%，Ti：≤0.06%，余量为Al。
（2）熔炼：将炉温达到800℃以上时开始加料，待铝液全部熔化后，启动电磁搅拌器搅拌30 min，确保合金熔体成分和温度均匀性；铝液温度升至730℃以上时，进行人工搅拌，搅拌均匀后用四氯化碳对熔体进行预精炼，降低熔体中渣含量、氢含量和碱金属含量。
（3）取样分析及转炉：预精炼完成后静置20min取样分析，待成分合适且温度达到740℃时转炉，转炉时保温炉炉膛温度必须要保证在800℃ 。
（4）保温静置炉内铝液的精炼：采用高纯氩气与氯气混合气体对铝合金熔体进行吹气精炼，高纯氩气与氯气的混合体积比为8:2，精炼时间不少于30min。精炼完成后静置20min并扒渣、取样，对熔体化学成分进行炉前快速检测，成分合格后开始铸造。
（5）铝合金熔体的在线处理：从铝熔体从保温静置炉通过流槽流入铸造机进行铸造过程中，铝合金熔体需经过晶粒细化、在线除气、在线除渣处理：其中，晶粒细化采用国产Φ9mm的A1-5Ti-1B中间合金杆，以逆流加入方式对熔体进行处理，在线除气使用氩气，要求氩气压力在550kPa～760kPa，纯度在99．99％以上。在线除渣使用40/60ppi配置的陶瓷过滤板进行除渣。
（6） 铸造成型：经在线处理过的铝熔体通过低液位铝合金扁锭铸造机铸造成型，具体铸造工艺参数如下：铝液温度：715-725℃，铸造温度：695-700℃，铸造起始速度：35/mm·min-1，铸造正常速度：60 mm·min-1，铸造起始水量：43.3/m3·h-1，铸造正常水量：306/m3·h-1，冷却水温：22-25℃。将铸造成型后的铝合金铸锭进行均匀化退火和冷却程序后即可制得成品铝合金扁锭。
在成品上任取一试片进行低倍、高倍组织、氢含量检测，检测结果如下：
低倍组织：在低倍试片上没有发现夹渣、裂纹、羽毛晶等缺陷，铸锭晶粒度小于一级。
高倍组织：在高倍照片中未见晶间疏松缺陷，铸锭内部疏松缺陷小于一级。
氢含量：经测氢仪进行检测，铸锭的氢含量为0.98 ml/t，符合铸锭氢含量低于0.12ml/t的质量标准。

Claims (3)

1.一种包装罐用铝合金扁锭熔铸工艺，其特征在于，包含以下步骤：
（1）配料： 采用99.70％重熔铝锭、A1-Mn、A1-Fe、Al-Si、Al-Cu中间合金、重熔镁锭作为原材料进行配料；
（2）熔炼：将炉温达到800℃以上时开始加入配料，待配料全部熔化后，启动电磁搅拌器搅拌30 min，确保合金熔体成分和温度均匀性；铝液温度升至730℃以上时，进行人工搅拌， 搅拌均匀后用四氯化碳对熔体进行预精炼，降低熔体中渣含量、氢含量和碱金属含量；
（3）取样分析及转炉：预精炼完成后静置20min取样分析，待成分合适且温度达到740℃时转炉，转炉时保温炉炉膛温度必须要保证在800℃ ；
（4）保温静置炉内铝液的精炼：采用高纯氩气与氯气混合气体对铝合金熔体进行吹气精炼，高纯氩气与氯气的混合体积比为8:2，精炼时间不少于30min；
精炼完成后静置20min并扒渣、取样，对熔体化学成分进行炉前快速检测，成分合格后开始铸造；(两篇专利太一样了，这样质检不通过的，而且你写的也不要跟别人的太一样了）
（5）铝合金熔体的在线处理：从铝熔体从保温静置炉通过流槽流入铸造机进行铸造过程中，铝合金熔体需经过晶粒细化、在线除气、在线除渣处理：其中，晶粒细化采用国产Φ9mm的A1-5Ti-1B中间合金杆，以逆流加入方式对熔体进行处理，在线除气使用氩气，要求氩气压力在550kPa-760kPa，纯度在99．99％以上；
在线除渣使用40/60ppi配置的陶瓷过滤板进行除渣；
（6）铸造成型：将步骤（5）得到的熔体放流到分配流槽，导入大规格全铝自动油润滑结晶器进行铸造。
2.根据权利要求1所述的一种包装罐用铝合金扁锭熔铸工艺，其特征在于：原材料按如下质量分数进行配料：Si：0.17-0.23％， Fe：0.36-0.44％，Cu：0.15-0.19％，Mn：0.80-0.94％，Mg：1.16-1.30%，Zn：≤0.15%，Ti：≤0.06%，余量为Al。
3.根据根据权利要求1所述的一种包装罐用铝合金扁锭熔铸工艺，其特征在于：步骤（6）的铸造工艺参数如下：铝液温度：715-725℃，铸造温度：695-700℃，铸造起始速度：35/mm·min-1，铸造正常速度：60 mm·min-1，铸造起始水量：43.3/m3·h-1，铸造正常水量：306/m3·h-1，冷却水温：22-25℃。
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