CN112063843A - 基于废旧铝材的铝锭铸造方法 - Google Patents

基于废旧铝材的铝锭铸造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了基于废旧铝材的铝锭铸造方法,该基于废旧铝材的铝锭铸造方法能够准确地和充分地对废旧铝材进行分类，以此最大限度地将处于不同化学形态的铝元素进行集中回收，并且还能够针对铝元素所处的化学形态进行有针对性的化学反应处理，以此得到铝合金液，最后通过两次分立浇铸的方式对该铝合金液进行固化成型得到具有双层结构的铝锭，以此优化该铝锭的内部结构以及避免该铝锭在浇铸过程中发生应变裂纹，从而最大限度地改善铝锭的质量。

Description

基于废旧铝材的铝锭铸造方法
技术领域
本发明涉及铝锭生产工艺的技术领域，尤其涉及基于废旧铝材的铝锭铸造方法。
背景技术
铝合金由于其重量轻和机械强度高的特点，被广泛应用于不同场合中。目前，制作铝合金主要以铝锭作为原材料。虽然，铝元素在自然界中的含量较高，但是其终究属于不可再生的元素，并且对自然界的铝元素进行开采不仅工序繁复，并且还会对环境造成破坏和污染。相对而言，每年废旧铝材的数量较多，其为另一数量可观的铝资源，但是目前对于废旧铝材的回收利用效率并不高，这无疑造成大量铝资源的浪费，从而不利于提高铝资源的循环利用率和降低铝资源的生产成本。
发明内容
针对上述现有技术存在的缺陷，本发明提供基于废旧铝材的铝锭铸造方法，该基于废旧铝材的铝锭铸造方法包括铝材回收处理工序、含铝材质净化工序提炼工序和铸造定型工序，该铝锭铸造方法通过对废旧铝材进行回收加工以及分类获得单质铝材料和铝化合物材料，再根据不同铝材料的化学特点，适应性的进行熔融处理和电解反应处理，从而获得需要的铝合金液，再采用该铝合金液进行两次分立的浇铸处理，以此获得具有双层结构的铝锭；可见，该基于废旧铝材的铝锭铸造方法能够准确地和充分地对废旧铝材进行分类，以此最大限度地将处于不同化学形态的铝元素进行集中回收，并且还能够针对铝元素所处的化学形态进行有针对性的化学反应处理，以此得到铝合金液，最后通过两次分立浇铸的方式对该铝合金液进行固化成型得到具有双层结构的铝锭，以此优化该铝锭的内部结构以及避免该铝锭在浇铸过程中发生应变裂纹，从而最大限度地改善铝锭的质量。
本发明提供基于废旧铝材的铝锭铸造方法，其特征在于，所述基于废旧铝材的铝锭铸造方法包括如下步骤：
步骤S1，铝材回收处理工序，所述铝材回收处理工序用于对废旧铝材以此进行初步化杂质剔除处理、含铝材质甄别收集处理和含铝材质分类处理，以此获得单质铝材料和铝化合物材料；
步骤S2，含铝材质净化工序，所述含铝材质净化工序用于将所述单质铝材料和所述铝化合物材料分别进行清洗处理和粉碎处理，以此获得单质铝颗粒和铝化合物颗粒；
步骤S3，提炼工序，所述提炼工序用于对所述单质铝颗粒进行熔融处理以及对所述铝化合物颗粒进行电解反应处理，以此获得铝合金液；
步骤S4，铸造定型工序，所述铸造定型工序用于将所述铝合金液进行两次分立的浇铸处理，以此获得具有双层结构的铝锭，其中，所述两次分立的浇铸处理的浇铸温度完全不同；
进一步，在所述步骤S1中，所述铝材回收处理工序具体包括，
步骤S101，对所述废旧铝材进行的所述初步化杂质剔除处理为采用碱溶液和去离子水依次对所述废旧铝材进行浸泡清洗，以此去除其中的油脂杂质；
步骤S102，对所述废旧铝材进行的所述含铝材质甄别收集处理为将所述废旧铝材置于特定强度的磁场中，以此吸附去除其中的微量磁性金属杂质和甄别富集出含铝材质；
步骤S103，对所述含铝材质进行的所述含铝材质分类处理为采用酸溶液对所述含铝材质进行刷酸处理以此分离获得所述单质铝材料和所述铝化合物材料；
进一步，在所述步骤S101中，对所述废旧铝材进行的所述初步化杂质剔除处理为采用碱溶液和去离子水依次对所述废旧铝材进行浸泡清洗，以此去除其中的油脂杂质具体为，
将所述废旧铝材浸泡于重量百分比为2%-12%的氢氧化钠或者氢氧化钾溶液中，并且浸泡时长为20s-45s，再采用流动的去离子水对所述废旧铝材进行清洗，以此去除其中的有机油脂杂质；
或者，
在所述步骤S102中，对所述废旧铝材进行的所述含铝材质甄别收集处理为将所述废旧铝材置于特定强度的磁场中，以此吸附去除其中的微量磁性金属杂质和甄别富集出含铝材质具体包括，
将所述废旧铝材置于0.1 mT -0.5mT的强度变化磁场中，并周期性地改变所述强度变化磁场的磁场方向，以此吸附去除其中的微量磁性金属杂质以及甄别富集出所述含铝材质；
或者，
在所述步骤S103中，对所述含铝材质进行的所述含铝材质分类处理为采用酸溶液对所述含铝材质进行刷酸处理以此分离获得所述单质铝材料和所述铝化合物材料具体包括，
采用重量百分比为1%-4%的盐酸溶液对所述含铝材质进行刷酸处理以此获得所述铝单质材料和氯化铝溶液，再对所述氯化铝溶液进行转换处理，以此获得氧化铝材料；
进一步，在所述步骤S2中，所述含铝材质净化工序具体包括，
步骤S201，对所述单质铝材料和所述铝化合物材料进行清洗处理为将所述单质铝材料和所述铝化合物材料分别放置于循环水喷射槽中进行清洗，以及将清洗完毕的所述单质铝材料和所述铝化合物材料进行热风烘干；
步骤S202，对所述单质铝材料和所述铝化合物材料进行粉碎处理为对所述单质铝材料依序进行切割和研磨处理，以此获得单质铝颗粒，以及对所述铝化合物材料进行研磨处理，以此获得铝化合物颗粒；
进一步，在所述步骤S201中，对所述单质铝材料和所述铝化合物材料进行清洗为采用30℃-50℃的去离子水进行循环喷射清洗，以及所述热风烘干的烘干温度为100℃-130℃；
进一步，在所述步骤S3中，所述提炼工序具体包括，
步骤S301，将所述铝化合物颗粒投放至电解反应炉中并在惰性气体的氛围中进行电解反应，以此获得单质铝反应产物；
步骤S302，将所述单质铝反应物和所述单质铝颗粒均投放至熔融炉中，并在惰性气体的气氛中进行熔融反应，并且在所述熔融反应过程中添加微量化合物，以此获得相应的铝合金液；
进一步，在所述步骤S301中，将所述铝化合物颗粒投放至电解反应炉中并在惰性气体的氛围中进行电解反应，以此获得单质铝反应产物具体包括，
步骤S3011，将所述铝化合物颗粒投放至电解反应炉中，并以25-75 r/min的转速对所述铝化合物颗粒进行单一方向的搅拌；
步骤S3012，向所述电解反应炉中，以1.5-4L/min的通气流速循环地输入氩气，以在所述电解反应槽中形成氩气保护氛围，从而在所述氩气保护氛围中发生电解反应以获得所述单质铝反应产物；
或者，
在所述步骤S302中，将所述单质铝反应物和所述单质铝颗粒均投放至熔融炉中，并在惰性气体的气氛中进行熔融反应，并且在所述熔融反应过程中添加微量化合物，以此获得相应的铝合金液具体包括，
步骤S3021，将所述单质铝反应物和所述单质铝颗粒均投放至熔融炉中，并在200℃-550℃的温度范围内进行熔融反应，同时向所述熔融炉中以1.5-4L/min的通气流速循环地输入氩气，以在所述电解反应槽中形成氩气保护氛围；
步骤S3022，在所述熔融反应过程中，向所述熔融炉内投放微量的镍、氧化钛和氧化硼，并最终反应获得所述铝合金液；
进一步，在所述步骤S4中，所述铸造定型工序具体包括，
步骤S401，将所述铝合金液均分为第一份铝合金液和第二份铝合金液，并将所述第一份铝合金液的温度调整为第一温度值，以及将所述第二份铝合金液的温度调整为第二温度值，其中所述第一温度值大于所述第二温度值；
步骤S402，将所述第一份铝合金液浇铸首先到模具中，并在所述第一铝合金液于所述模具内固定成型后，再将所述第二份铝合金液浇铸到所述模具中进行固定成型，以此获得所述具有双层结构的铝锭；
进一步，在所述步骤S401中，所述第一温度值的范围为350℃-450℃，所述第二温度值的范围为150℃-250℃；
进一步，在所述步骤S402中，当所述第二份铝合金液在所述模具中固定成型后，将所述具有双层结构的铝锭从所述模具中进行脱模，并对所述铝锭进行重量检测和内部结构无损检测，以此获得满足预设重量条件和无热应变裂纹的铝锭成品。
相比于现有技术，本发明的基于废旧铝材的铝锭铸造方法包括铝材回收处理工序、含铝材质净化工序提炼工序和铸造定型工序，该铝锭铸造方法通过对废旧铝材进行回收加工以及分类获得单质铝材料和铝化合物材料，再根据不同铝材料的化学特点，适应性的进行熔融处理和电解反应处理，从而获得需要的铝合金液，再采用该铝合金液进行两次分立的浇铸处理，以此获得具有双层结构的铝锭；可见，该基于废旧铝材的铝锭铸造方法能够准确地和充分地对废旧铝材进行分类，以此最大限度地将处于不同化学形态的铝元素进行集中回收，并且还能够针对铝元素所处的化学形态进行有针对性的化学反应处理，以此得到铝合金液，最后通过两次分立浇铸的方式对该铝合金液进行固化成型得到具有双层结构的铝锭，以此优化该铝锭的内部结构以及避免该铝锭在浇铸过程中发生应变裂纹，从而最大限度地改善铝锭的质量。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或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申请的一些实施例，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为本发明提供的基于废旧铝材的铝锭铸造方法的整体流程示意图。
图2为本发明提供的基于废旧铝材的铝锭铸造方法中步骤S1的细化流程示意图。
图3为本发明提供的基于废旧铝材的铝锭铸造方法中步骤S2的细化流程示意图。
图4为本发明提供的基于废旧铝材的铝锭铸造方法中步骤S3的细化流程示意图。
图5为本发明提供的基于废旧铝材的铝锭铸造方法中步骤S4的细化流程示意图。
具体实施方式
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作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。
参阅图1，为本发明提供的基于废旧铝材的铝锭铸造方法的整体流程示意图。该基于废旧铝材的铝锭铸造方法包括如下步骤：
步骤S1，铝材回收处理工序，该铝材回收处理工序用于对废旧铝材以此进行初步化杂质剔除处理、含铝材质甄别收集处理和含铝材质分类处理，以此获得单质铝材料和铝化合物材料；
步骤S2，含铝材质净化工序，该含铝材质净化工序用于将该单质铝材料和该铝化合物材料分别进行清洗处理和粉碎处理，以此获得单质铝颗粒和铝化合物颗粒；
步骤S3，提炼工序，该提炼工序用于对该单质铝颗粒进行熔融处理以及对该铝化合物颗粒进行电解反应处理，以此获得铝合金液；
步骤S4，铸造定型工序，该铸造定型工序用于将该铝合金液进行两次分立的浇铸处理，以此获得具有双层结构的铝锭，其中，该两次分立的浇铸处理的浇铸温度完全不同。
该基于废旧铝材的铝锭铸造方法通过铝材回收处理工序、含铝材质净化工序、提炼工序和铸造定型工序这几个工序对废旧铝材进行回收筛选和分类处理，以此最大限度地收集该废旧铝材中的含铝部分，从而避免铝元素的流失、降低铝锭的制作难度和提高铝锭的铝纯度百分比。
参阅图2，为本发明提供的基于废旧铝材的铝锭铸造方法中步骤S1的细化流程示意图。在该步骤S1中，该铝材回收处理工序具体包括，
步骤S101，对该废旧铝材进行的该初步化杂质剔除处理为采用碱溶液和去离子水依次对该废旧铝材进行浸泡清洗，以此去除其中的油脂杂质；
步骤S102，对该废旧铝材进行的该含铝材质甄别收集处理为将该废旧铝材置于特定强度的磁场中，以此吸附去除其中的微量磁性金属杂质和甄别富集出含铝材质；
步骤S103，对该含铝材质进行的该含铝材质分类处理为采用酸溶液对该含铝材质进行刷酸处理以此分离获得该单质铝材料和该铝化合物材料。
优选地，在该步骤S101中，对该废旧铝材进行的该初步化杂质剔除处理为采用碱溶液和去离子水依次对该废旧铝材进行浸泡清洗，以此去除其中的油脂杂质具体为，
将该废旧铝材浸泡于重量百分比为2%-12%的氢氧化钠或者氢氧化钾溶液中，并且浸泡时长为20s-45s，再采用流动的去离子水对该废旧铝材进行清洗，以此去除其中的有机油脂杂质。
优选地，在该步骤S102中，对该废旧铝材进行的该含铝材质甄别收集处理为将该废旧铝材置于特定强度的磁场中，以此吸附去除其中的微量磁性金属杂质和甄别富集出含铝材质具体包括，
将该废旧铝材置于0.1 mT -0.5mT的强度变化磁场中，并周期性地改变该强度变化磁场的磁场方向，以此吸附去除其中的微量磁性金属杂质以及甄别富集出该含铝材质。
优选地，在该步骤S103中，对该含铝材质进行的该含铝材质分类处理为采用酸溶液对该含铝材质进行刷酸处理以此分离获得该单质铝材料和该铝化合物材料具体包括，
采用重量百分比为1%-4%的盐酸溶液对该含铝材质进行刷酸处理以此获得该铝单质材料和氯化铝溶液，再对该氯化铝溶液进行转换处理，以此获得氧化铝材料。
废旧铝材长期处于外界环境的侵蚀会发生相应的铝腐蚀情况，从而使废旧铝材中含有一定量的氧化铝成分，通过对该废旧铝材进行碱溶液浸泡、去离子水清洗、磁场吸附和酸溶液清刷，能够有效地将处于单质铝形态和化合铝形态的铝元素进行分离以及过滤废铝材质中其他类型杂质，从而最大限度地将铝元素从该废旧铝材中分离处理，以确保废铝材质的有效铝提取。
参阅图3，为本发明提供的基于废旧铝材的铝锭铸造方法中步骤S2的细化流程示意图。在该步骤S2中，该含铝材质净化工序具体包括，
步骤S201，对该单质铝材料和该铝化合物材料进行清洗处理为将该单质铝材料和该铝化合物材料分别放置于循环水喷射槽中进行清洗，以及将清洗完毕的该单质铝材料和该铝化合物材料进行热风烘干；
步骤S202，对该单质铝材料和该铝化合物材料进行粉碎处理为对该单质铝材料依序进行切割和研磨处理，以此获得单质铝颗粒，以及对该铝化合物材料进行研磨处理，以此获得铝化合物颗粒。
优选地，在该步骤S201中，对该单质铝材料和该铝化合物材料进行清洗为采用30℃-50℃的去离子水进行循环喷射清洗，以及该热风烘干的烘干温度为100℃-130℃。
通过对该单质铝材料和该铝化合物材料进行水清洗、烘干和粉碎处理，能够进一步降低该单质铝材料和该铝化合物材料的杂质含量，从而便于后续该单质铝材料和该铝化合物材料进行反应的充分性。
参阅图4，为本发明提供的基于废旧铝材的铝锭铸造方法中步骤S3的细化流程示意图。在该步骤S3中，该提炼工序具体包括，
步骤S301，将该铝化合物颗粒投放至电解反应炉中并在惰性气体的氛围中进行电解反应，以此获得单质铝反应产物；
步骤S302，将该单质铝反应物和该单质铝颗粒均投放至熔融炉中，并在惰性气体的气氛中进行熔融反应，并且在该熔融反应过程中添加微量化合物，以此获得相应的铝合金液。
优选地，在该步骤S301中，将该铝化合物颗粒投放至电解反应炉中并在惰性气体的氛围中进行电解反应，以此获得单质铝反应产物具体包括，
步骤S3011，将该铝化合物颗粒投放至电解反应炉中，并以25-75 r/min的转速对该铝化合物颗粒进行单一方向的搅拌；
步骤S3012，向该电解反应炉中，以1.5-4L/min的通气流速循环地输入氩气，以在该电解反应槽中形成氩气保护氛围，从而在该氩气保护氛围中发生电解反应以获得该单质铝反应产物。
优选地，在该步骤S302中，将该单质铝反应物和该单质铝颗粒均投放至熔融炉中，并在惰性气体的气氛中进行熔融反应，并且在该熔融反应过程中添加微量化合物，以此获得相应的铝合金液具体包括，
步骤S3021，将该单质铝反应物和该单质铝颗粒均投放至熔融炉中，并在200℃-550℃的温度范围内进行熔融反应，同时向该熔融炉中以1.5-4L/min的通气流速循环地输入氩气，以在该电解反应槽中形成氩气保护氛围；
步骤S3022，在该熔融反应过程中，向该熔融炉内投放微量的镍、氧化钛和氧化硼，并最终反应获得该铝合金液。
通过在熔融过程中投放微量化合物和形成氩气保护气氛，能够提高形成的铝合金的机械韧性和强度，以及避免发生铝氧化的情况，从而改善该铝合金液的质量。
参阅图5，为本发明提供的基于废旧铝材的铝锭铸造方法中步骤S4的细化流程示意图。在该步骤S4中，该铸造定型工序具体包括，
步骤S401，将该铝合金液均分为第一份铝合金液和第二份铝合金液，并将该第一份铝合金液的温度调整为第一温度值，以及将该第二份铝合金液的温度调整为第二温度值，其中该第一温度值大于该第二温度值；
步骤S402，将该第一份铝合金液浇铸首先到模具中，并在该第一铝合金液于该模具内固定成型后，再将该第二份铝合金液浇铸到该模具中进行固定成型，以此获得该具有双层结构的铝锭。
优选地，在该步骤S401中，该第一温度值的范围为350℃-450℃，该第二温度值的范围为150℃-250℃。
优选地，在该步骤S402中，当该第二份铝合金液在该模具中固定成型后，将该具有双层结构的铝锭从该模具中进行脱模，并对该铝锭进行重量检测和内部结构无损检测，以此获得满足预设重量条件和无热应变裂纹的铝锭成品。
通过两次分立浇铸的方式对所述铝合金液进行固化成型得到具有双层结构的铝锭，以此优化所述铝锭的内部结构以及避免所述铝锭在浇铸过程中发生应变裂纹，从而最大限度地改善铝锭的质量。
从上述实施例的内容可知，该基于废旧铝材的铝锭铸造方法包括铝材回收处理工序、含铝材质净化工序提炼工序和铸造定型工序，该铝锭铸造方法通过对废旧铝材进行回收加工以及分类获得单质铝材料和铝化合物材料，再根据不同铝材料的化学特点，适应性的进行熔融处理和电解反应处理，从而获得需要的铝合金液，再采用该铝合金液进行两次分立的浇铸处理，以此获得具有双层结构的铝锭；可见，该基于废旧铝材的铝锭铸造方法能够准确地和充分地对废旧铝材进行分类，以此最大限度地将处于不同化学形态的铝元素进行集中回收，并且还能够针对铝元素所处的化学形态进行有针对性的化学反应处理，以此得到铝合金液，最后通过两次分立浇铸的方式对该铝合金液进行固化成型得到具有双层结构的铝锭，以此优化该铝锭的内部结构以及避免该铝锭在浇铸过程中发生应变裂纹，从而最大限度地改善铝锭的质量。

Claims (10)

1.基于废旧铝材的铝锭铸造方法，其特征在于，所述基于废旧铝材的铝锭铸造方法包括如下步骤：
步骤S1，铝材回收处理工序，所述铝材回收处理工序用于对废旧铝材以此进行初步化杂质剔除处理、含铝材质甄别收集处理和含铝材质分类处理，以此获得单质铝材料和铝化合物材料；
步骤S2，含铝材质净化工序，所述含铝材质净化工序用于将所述单质铝材料和所述铝化合物材料分别进行清洗处理和粉碎处理，以此获得单质铝颗粒和铝化合物颗粒；
步骤S3，提炼工序，所述提炼工序用于对所述单质铝颗粒进行熔融处理以及对所述铝化合物颗粒进行电解反应处理，以此获得铝合金液；
步骤S4，铸造定型工序，所述铸造定型工序用于将所述铝合金液进行两次分立的浇铸处理，以此获得具有双层结构的铝锭，其中，所述两次分立的浇铸处理的浇铸温度完全不同。
2.根据权利要求1所述的基于废旧铝材的铝锭铸造方法，其特征在于：
在所述步骤S1中，所述铝材回收处理工序具体包括，
步骤S101，对所述废旧铝材进行的所述初步化杂质剔除处理为采用碱溶液和去离子水依次对所述废旧铝材进行浸泡清洗，以此去除其中的油脂杂质；
步骤S102，对所述废旧铝材进行的所述含铝材质甄别收集处理为将所述废旧铝材置于特定强度的磁场中，以此吸附去除其中的微量磁性金属杂质和甄别富集出含铝材质；
步骤S103，对所述含铝材质进行的所述含铝材质分类处理为采用酸溶液对所述含铝材质进行刷酸处理以此分离获得所述单质铝材料和所述铝化合物材料。
3.根据权利要求2所述的基于废旧铝材的铝锭铸造方法，其特征在于：
在所述步骤S101中，对所述废旧铝材进行的所述初步化杂质剔除处理为采用碱溶液和去离子水依次对所述废旧铝材进行浸泡清洗，以此去除其中的油脂杂质具体为，
将所述废旧铝材浸泡于重量百分比为2%-12%的氢氧化钠或者氢氧化钾溶液中，并且浸泡时长为20s-45s，再采用流动的去离子水对所述废旧铝材进行清洗，以此去除其中的有机油脂杂质；
或者，
在所述步骤S102中，对所述废旧铝材进行的所述含铝材质甄别收集处理为将所述废旧铝材置于特定强度的磁场中，以此吸附去除其中的微量磁性金属杂质和甄别富集出含铝材质具体包括，
将所述废旧铝材置于0.1 mT -0.5mT的强度变化磁场中，并周期性地改变所述强度变化磁场的磁场方向，以此吸附去除其中的微量磁性金属杂质以及甄别富集出所述含铝材质；
或者，
在所述步骤S103中，对所述含铝材质进行的所述含铝材质分类处理为采用酸溶液对所述含铝材质进行刷酸处理以此分离获得所述单质铝材料和所述铝化合物材料具体包括，
采用重量百分比为1%-4%的盐酸溶液对所述含铝材质进行刷酸处理以此获得所述铝单质材料和氯化铝溶液，再对所述氯化铝溶液进行转换处理，以此获得氧化铝材料。
4.根据权利要求1所述的基于废旧铝材的铝锭铸造方法，其特征在于：
在所述步骤S2中，所述含铝材质净化工序具体包括，
步骤S201，对所述单质铝材料和所述铝化合物材料进行清洗处理为将所述单质铝材料和所述铝化合物材料分别放置于循环水喷射槽中进行清洗，以及将清洗完毕的所述单质铝材料和所述铝化合物材料进行热风烘干；
步骤S202，对所述单质铝材料和所述铝化合物材料进行粉碎处理为对所述单质铝材料依序进行切割和研磨处理，以此获得单质铝颗粒，以及对所述铝化合物材料进行研磨处理，以此获得铝化合物颗粒。
5.根据权利要求4所述的基于废旧铝材的铝锭铸造方法，其特征在于：
在所述步骤S201中，对所述单质铝材料和所述铝化合物材料进行清洗为采用30℃-50℃的去离子水进行循环喷射清洗，以及所述热风烘干的烘干温度为100℃-130℃。
6.根据权利要求1所述的基于废旧铝材的铝锭铸造方法，其特征在于：
在所述步骤S3中，所述提炼工序具体包括，
步骤S301，将所述铝化合物颗粒投放至电解反应炉中并在惰性气体的氛围中进行电解反应，以此获得单质铝反应产物；
步骤S302，将所述单质铝反应物和所述单质铝颗粒均投放至熔融炉中，并在惰性气体的气氛中进行熔融反应，并且在所述熔融反应过程中添加微量化合物，以此获得相应的铝合金液。
7.根据权利要求6所述的基于废旧铝材的铝锭铸造方法，其特征在于：
在所述步骤S301中，将所述铝化合物颗粒投放至电解反应炉中并在惰性气体的氛围中进行电解反应，以此获得单质铝反应产物具体包括，
步骤S3011，将所述铝化合物颗粒投放至电解反应炉中，并以25-75 r/min的转速对所述铝化合物颗粒进行单一方向的搅拌；
步骤S3012，向所述电解反应炉中，以1.5-4L/min的通气流速循环地输入氩气，以在所述电解反应槽中形成氩气保护氛围，从而在所述氩气保护氛围中发生电解反应以获得所述单质铝反应产物；
或者，
在所述步骤S302中，将所述单质铝反应物和所述单质铝颗粒均投放至熔融炉中，并在惰性气体的气氛中进行熔融反应，并且在所述熔融反应过程中添加微量化合物，以此获得相应的铝合金液具体包括，
步骤S3021，将所述单质铝反应物和所述单质铝颗粒均投放至熔融炉中，并在200℃-550℃的温度范围内进行熔融反应，同时向所述熔融炉中以1.5-4L/min的通气流速循环地输入氩气，以在所述电解反应槽中形成氩气保护氛围；
步骤S3022，在所述熔融反应过程中，向所述熔融炉内投放微量的镍、氧化钛和氧化硼，并最终反应获得所述铝合金液。
8.根据权利要求1所述的基于废旧铝材的铝锭铸造方法，其特征在于：
在所述步骤S4中，所述铸造定型工序具体包括，
步骤S401，将所述铝合金液均分为第一份铝合金液和第二份铝合金液，并将所述第一份铝合金液的温度调整为第一温度值，以及将所述第二份铝合金液的温度调整为第二温度值，其中所述第一温度值大于所述第二温度值；
步骤S402，将所述第一份铝合金液浇铸首先到模具中，并在所述第一铝合金液于所述模具内固定成型后，再将所述第二份铝合金液浇铸到所述模具中进行固定成型，以此获得所述具有双层结构的铝锭。
9.根据权利要求8所述的基于废旧铝材的铝锭铸造方法，其特征在于：
在所述步骤S401中，所述第一温度值的范围为350℃-450℃，所述第二温度值的范围为150℃-250℃。
10.根据权利要求8所述的基于废旧铝材的铝锭铸造方法，其特征在于：
在所述步骤S402中，当所述第二份铝合金液在所述模具中固定成型后，将所述具有双层结构的铝锭从所述模具中进行脱模，并对所述铝锭进行重量检测和内部结构无损检测，以此获得满足预设重量条件和无热应变裂纹的铝锭成品。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103350216A (zh) * 2013-07-03 2013-10-16 上海交通大学 一种铸锭均质化的控制方法
CN103938001A (zh) * 2013-01-17 2014-07-23 兰溪市博远金属有限公司 一种再生铝的生产工艺
KR20170018663A (ko) * 2015-08-10 2017-02-20 안창용 알루미늄 폐자재를 이용한 알루미늄괴 제조방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103938001A (zh) * 2013-01-17 2014-07-23 兰溪市博远金属有限公司 一种再生铝的生产工艺
CN103350216A (zh) * 2013-07-03 2013-10-16 上海交通大学 一种铸锭均质化的控制方法
KR20170018663A (ko) * 2015-08-10 2017-02-20 안창용 알루미늄 폐자재를 이용한 알루미늄괴 제조방법

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
孙传尧: "《选矿工程师手册（第2册）》", 31 March 2015, 北京：冶金工业出版社 *
王捷: "《电解铝生产工艺与设备》", 30 September 2006, 北京：冶金工业出版社 *
翟海潮等: "《粘接与表面粘涂技术》", 31 December 1993, 北京：化学工业出版社 *

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