CN109811160A - A356.2铸造铝合金及其前置炉加钛的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种A356.2铸造铝合金及其前置炉加钛的方法，该方法包括：(1)将钛剂进行预热；(2)将A356.2电解原铝液加热至不低于840摄氏度；(3)通过虹吸管将步骤(2)得到的热A356.2电解原铝液抽进前置炉，同时将步骤(1)得到的预热后钛剂供给至所述前置炉内，所述热A356.2电解原铝液液流产生的冲击力使所述预热后钛剂进行翻滚、扩散和熔解，以便得到加钛后铝液；(4)将所述加钛后铝液进行熔炼，以便得到A356.2铸造铝合金。相较于传统的A356.2铸造铝合金熔炼作业钛剂添加工艺来说，该方法减少了加钛剂前的升温环节，避免了钛剂熔解不充分以致沉底的现象，减小了钛元素的波动，且钛剂的实收率提升10％，节省了能源和时间。

Description

A356.2铸造铝合金及其前置炉加钛的方法

技术领域

本发明属于铝合金制备领域，具体而言，本发明涉及A356.2铸造铝合金及其前置炉加钛的方法。

背景技术

钛是A356.2铸造铝合金中常用的添加元素，以Al-Ti或Al-Ti-B中间合金形式加入。钛与铝形成TiAl₂相，成为结晶时的非自发核心，起细化铸造组织和焊缝组织的作用。在生产实践中，以钛剂形式加入炉内，由于钛剂需在较高温度下才能充分熔解，所以需要炉内温度达到820℃以上时，才能保证钛剂充分熔解并有很高的实收率。通常在电解铝液完全倒入熔炼炉内之后，还需对炉内进行升温操作，待温度达到820℃以上时，再将钛剂投入炉内的，这种添加方式有以下缺点：(1)在添加钛剂前需要消耗大量的能源对炉内铝液进行升温，成本上升；(2)升温过程使生产时间延长，效率降低；(3)钛剂添加入炉后，还需进行充分搅拌才能保证钛剂熔解均匀，劳动量增大；(4)当温度不够，搅拌不充分时，未熔解的钛剂极易沉底，当进行下一炉次A356.2铸造铝合金生产时，若熔炼温度偏上限，沉底的钛剂将会熔解造成该炉次钛含量升高，并导致多个批次A356.2铸造铝合金产品出现钛元素波动较大的情况；(5)钛剂实收率较低，钛剂成本偏高，导致产品成本上升。

因此，现有A356.2铸造铝合金的制备工艺有待进一步改进。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种A356.2铸造铝合金及其前置炉加钛的方法。该方法减少了加钛剂前的升温环节，避免了钛剂熔解不充分以致沉底的现象，减小了钛元素的波动，且钛剂的实收率提升10％，节省了能源和时间。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种A356.2铸造铝合金前置炉加钛的方法，根据本发明的实施例，该方法包括：

(1)将钛剂进行预热；

(2)将A356.2电解原铝液加热至不低于840摄氏度；

(3)通过虹吸管将步骤(2)得到的热A356.2电解原铝液抽进前置炉，同时将步骤(1)得到的预热后钛剂供给至所述前置炉内，所述热A356.2电解原铝液液流产生的冲击力使所述预热后钛剂进行翻滚、扩散和熔解，以便得到加钛后铝合金液；

(4)将所述加钛后铝合金液进行后续加硅加镁熔炼，以便得到A356.2铸造铝合金。

根据本发明实施例的A356.2铸造铝合金前置炉加钛的方法，通过将钛剂进行预热，可显著降低后续前置炉中钛剂对热A356.2电解原铝液温度的影响，避免因前置炉温度不够使钛剂不熔解而沉底，进而减小钛剂对各炉次A356.2铸造铝合金中钛元素波动的影响；通过将A356.2电解原铝液加热至不低于840摄氏度，即可直接利用现有电解原铝液的温度条件，显著降低了前置炉的升温能耗，同时提升了生产效率，有利于降低企业的经济成本；在前置炉内，同时将预热后钛剂和热A356.2电解原铝液送至前置炉，且热A356.2电解原铝液是通过虹吸管抽至前置炉的，由此，可显著提高热A356.2电解原铝液液流的冲击力，即有利于提高预热后钛剂在前置炉内的翻滚、扩散和熔解能力，有利于加快钛剂的熔解速度且能保证钛剂熔解的均匀性，该过程中无法额外的搅拌，缩短了熔炼时间，即可实现预热后钛剂在热A356.2电解原铝液中的熔解，提高预热后钛剂的实收率，降低A356.2铸造铝合金的制造成本。由此，该方法减少了加钛剂前的升温环节，避免了钛剂熔解不充分以致沉底的现象，减小了钛元素的波动，且钛剂的实收率提升10％，节省了能源和时间。

另外，根据本发明上述实施例的A356.2铸造铝合金前置炉加钛的方法还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，在步骤(1)中，所述钛剂为选自75#、80#中的至少之一。由此，有利于提高A356.2铸造铝合金的钛剂实收率。

在本发明的一些实施例中，在步骤(1)中，所述预热后钛剂的温度为150-300℃。由此，可进一步提高A356.2铸造铝合金的钛剂实收率。

在本发明的一些实施例中，在步骤(3)中，所述热A356.2电解原铝液与所述预热后钛剂的流量质量比为130-170：1。由此，可进一步提高A356.2铸造铝合金的钛剂实收率。

在本发明的一些实施例中，在步骤(4)中，所述熔炼的温度不小于840℃，时间为5-10分钟。由此，可进一步提高A356.2铸造铝合金的钛剂实收率。

在本发明的再一个方面，本发明提出了一种A356.2铸造铝合金，根据本发明的实施例，所述A356.2铸造铝合金是采用上述A356.2铸造铝合金前置炉加钛的方法制备得到的。由此，该A356.2铸造铝合金的钛剂实收率高，钛元素波动低，成本低。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一个实施例的A356.2铸造铝合金前置炉加钛的方法流程示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种A356.2铸造铝合金前置炉加钛的方法，根据本发明的实施例，参考图1，该方法包括：

S100：将钛剂进行预热

该步骤中，将钛剂进行预热，以便得到预热后钛剂。发明人发现，通过将钛剂进行预热，可显著降低后续前置炉中钛剂对热A356.2电解原铝液温度的影响，避免因前置炉温度不够使钛剂不熔解而沉底，进而减小钛剂对各炉次A356.2铸造铝合金中钛元素波动的影响。需要说明的是，钛剂预热的具体方式并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择。

根据本发明的一个实施例，钛剂的具体类型并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，钛剂可以为选自75#、80#中的至少之一。发明人发现，钛剂熔解扩散快，易熔解充分，且前置炉加钛剂便于检查确认。

根据本发明的再一个实施例，预热后钛剂的温度并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，预热后钛剂的温度可以为200℃。发明人发现，预热后钛剂温度过高则增加钛剂在熔钛剂前的烧损，而若预热后钛剂的温度过低则钛剂熔解速度慢，熔钛时间延长。

S200：将A356.2电解原铝液加热至不低于840摄氏度

该步骤中，将A356.2电解原铝液加热至不低于840摄氏度，以便得到热A356.2电解原铝液。发明人发现，通过将A356.2电解原铝液加热至不低于840摄氏度，即可直接利用现有A356.2电解原铝液的温度条件，显著降低了前置炉的升温能耗，同时提升了生产效率，有利于降低企业的经济成本。在生产实践中，通常在将电解铝液完全倒入熔炼炉内之后，还需对炉内进行升温操作，待温度达到820摄氏度以上时，再加入钛剂。这种添加方式有以下缺点：(1)在添加钛剂前需要消耗大量的能源对炉内铝液进行升温，成本上升；(2)升温过程使生产时间延长，效率降低；(3)钛剂添加入炉后，还需进行充分搅拌才能保证钛剂熔解均匀，劳动量增大；(4)当温度不够，搅拌不充分时，未熔解的钛剂极易沉底，当进行下一炉次A356.2铸造铝合金生产时，若熔炼温度偏上限，沉底的钛剂将会熔解造成该炉次钛含量升高，并导致多个批次A356.2铸造铝合金产品出现钛元素波动较大的情况；(5)钛剂实收率较低，钛剂成本偏高，导致产品成本上升。而现有A356.2电解原铝液的温度可达840摄氏度，本申请创造性的直接利用A356.2电解原铝液的温度条件来熔解钛剂，显著降低了生产成本，同时提升了钛剂的实收率，减小了A356.2铸造铝合金生产过程中钛元素的波动，经济效益显著。

S300：通过虹吸管将S200得到的热A356.2电解原铝液抽进前置炉，同时将S100得到的预热后钛剂供给至前置炉内

该步骤中，通过虹吸管将S200得到的热A356.2电解原铝液抽进前置炉，同时将S100得到的预热后钛剂供给至前置炉内，热A356.2电解原铝液液流产生的冲击力使预热后钛剂进行翻滚、扩散和熔解，以便得到加钛后铝液。发明人发现，在前置炉内，同时将预热后钛剂和热A356.2电解原铝液送至前置炉，且热A356.2电解原铝液是通过虹吸管抽至前置炉的，由此，可显著提高热A356.2电解原铝液液流的冲击力，即有利于提高预热后钛剂在前置炉内的翻滚、扩散和熔解能力，有利于加快钛剂的熔解速度且能保证钛剂熔解的均匀性，该过程中无法额外的搅拌，缩短了熔炼时间，即可实现预热后钛剂在热A356.2电解原铝液中的熔解，提高预热后钛剂的实收率，降低A356.2铸造铝合金的制造成本。

根据本发明的一个实施例，热A356.2电解原铝液与所述预热后钛剂的流量质量比可以为130-170：1。发明人发现，若热A356.2电解原铝液与预热后钛剂的流量比过低，即预热后钛剂含量偏高，则前置炉内含有未熔解的钛剂的可能性增加，且会使得最终所得的A356.2铸造铝合金的品位降低；若热A356.2电解原铝液与预热后钛剂的流量比过高，即预热后钛剂含量偏低，则会使得最终所得的A356.2铸造铝合金中钛元素含量较低，同样会降低A356.2铸造铝合金的品位。

S400：将加钛后铝液进行熔炼

该步骤中，将加钛后铝液进行熔炼，以便得到A356.2铸造铝合金。由此，通过将钛剂于前置炉内加入，利用A356.2电解原铝液本身的温度，实现了A356.2铸造铝合金的高效、低耗生产，经济效益显著。

根据本发明的一个实施例，熔炼的温度可以不小于840℃，时间可以为5-10分钟。发明人发现，若熔炼的温度过高、时间过长，则钛剂烧损大，实收率降低，而若熔炼的温度过低，则熔钛时间延长，且熔化不充分；若熔炼时间过短则钛剂熔解不充分，影响实收率。

根据本发明实施例的A356.2铸造铝合金前置炉加钛的方法，通过将钛剂进行预热，可显著降低后续前置炉中钛剂对热A356.2电解原铝液温度的影响，避免因前置炉温度不够使钛剂不熔解而沉底，进而减小钛剂对各炉次A356.2铸造铝合金中钛元素波动的影响；通过将A356.2电解原铝液加热至不低于840摄氏度，即可直接利用现有电解原铝液的温度条件，显著降低了前置炉的升温能耗，同时提升了生产效率，有利于降低企业的经济成本；在前置炉内，同时将预热后钛剂和热A356.2电解原铝液送至前置炉，且热A356.2电解原铝液是通过虹吸管抽至前置炉的，由此，可显著提高热A356.2电解原铝液液流的冲击力，即有利于提高预热后钛剂在前置炉内的翻滚、扩散和熔解能力，有利于加快钛剂的熔解速度且能保证钛剂熔解的均匀性，该过程中无法额外的搅拌，缩短了熔炼时间，即可实现预热后钛剂在热A356.2电解原铝液中的熔解，提高预热后钛剂的实收率，降低A356.2铸造铝合金的制造成本。由此，该方法减少了加钛剂前的升温环节，避免了钛剂熔解不充分以致沉底的现象，减小了钛元素的波动，且钛剂的实收率提升10％，节省了能源和时间。

在本发明的再一个方面，本发明提出了一种A356.2铸造铝合金，根据本发明的实施例，所述A356.2铸造铝合金是采用上述A356.2铸造铝合金前置炉加钛的方法制备得到的。由此，该A356.2铸造铝合金的钛剂实收率高，钛元素波动低，成本低。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (6)

1.一种A356.2铸造铝合金前置炉加钛的方法，其特征在于，包括：

(1)将钛剂进行预热；

(2)将A356.2电解原铝液加热至不低于840摄氏度；

(3)通过虹吸管将步骤(2)得到的热A356.2电解原铝液抽进前置炉，同时将步骤(1)得到的预热后钛剂供给至所述前置炉内，所述热A356.2电解原铝液液流产生的冲击力使所述预热后钛剂进行翻滚、扩散和熔解，以便得到加钛后铝液；

(4)将所述加钛后铝液进行熔炼，以便得到A356.2铸造铝合金。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述钛剂为选自75#、80#钛剂中的至少之一。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述预热后钛剂的温度为150-300℃。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(3)中，所述热A356.2电解原铝液与所述预热后钛剂的流量质量比为130-170：1。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(4)中，所述熔炼的温度不小于840℃，时间为5-10分钟。

6.一种A356.2铸造铝合金，其特征在于，所述A356.2铸造铝合金是采用权利要求1-5中任一项所述的方法制备得到的。