CN111411245A - 一种高硅铝硅中间合金锭的制备方法 - Google Patents

一种高硅铝硅中间合金锭的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111411245A
CN111411245A CN202010309562.XA CN202010309562A CN111411245A CN 111411245 A CN111411245 A CN 111411245A CN 202010309562 A CN202010309562 A CN 202010309562A CN 111411245 A CN111411245 A CN 111411245A
Authority
CN
China
Prior art keywords
silicon
aluminum
intermediate alloy
ingot
refining
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010309562.XA
Other languages
English (en)
Inventor
刘新锋
李坤
袁志刚
赵文龙
吴慕天
赵蕾
邵四杰
***
李晓庆
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Henan Zhongfu Technology Center Co ltd
Original Assignee
Henan Zhongfu Technology Center Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Henan Zhongfu Technology Center Co ltd filed Critical Henan Zhongfu Technology Center Co ltd
Priority to CN202010309562.XA priority Critical patent/CN111411245A/zh
Publication of CN111411245A publication Critical patent/CN111411245A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C1/00—Making non-ferrous alloys
    • C22C1/02—Making non-ferrous alloys by melting
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C1/00—Making non-ferrous alloys
    • C22C1/02—Making non-ferrous alloys by melting
    • C22C1/026—Alloys based on aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C1/00—Making non-ferrous alloys
    • C22C1/02—Making non-ferrous alloys by melting
    • C22C1/03—Making non-ferrous alloys by melting using master alloys
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C1/00—Making non-ferrous alloys
    • C22C1/06—Making non-ferrous alloys with the use of special agents for refining or deoxidising
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C21/00—Alloys based on aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C28/00—Alloys based on a metal not provided for in groups C22C5/00 - C22C27/00

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

本发明公开了一种高硅铝硅中间合金锭的制备方法，采用铝含量99.70%以上的电解铝液和铝锭、硅含量99.37%以上的3303金属硅为原料，铝锭和电解铝液的重量份之比为1：10，金属硅与纯铝的质量比为1.51/1，得到AlSi60中间合金；熔炼过程通过喷粉精炼机进行精炼处理得到高硅铝硅中间合金，以纯度为99.999%以上的氮气或氩气为载体，将打渣剂和精炼剂均匀喷入熔体中，进行精炼除渣。本发明制备得到的高硅铝硅中间合金锭，成分稳定均匀、内部组织致密、表面光滑清洁、无杂质，铸造速率大幅度提高，节省了生产空间，降低了人员劳动力的浪费，能耗大幅度降低，满足了生产企业的需求，安全性高，易于推广，是生产AlSi60中间合金锭的最佳生产方法。

Description

一种高硅铝硅中间合金锭的制备方法
一、技术领域：
本发明涉及铝硅中间合金制备技术领域，具体说是一种高硅铝硅中间合金锭的制备方法。
二、背景技术：
目前我国铝中间合金化学成分执行《GB/T 27677-2017铝中间合金》新标准，替代了《GB/T 27677-2011铝中间合金》标准，新增了ALSi60中间合金锭，其中规定的铝硅中间合金硅含量57～63％，主要杂质元素含量要求如下：Fe≤0.50％，Ti≤0.10％，Ca≤0.10％，其他单个≤0.05％，其他总和≤0.15％。
已公布的CN102864350A生产方法采用高硅铝合金和纯铝按一定比例对掺，采用ALSi25高硅铝合金和AL99.70％以上纯铝为原料，可以生产ALSi18、ALSi20和ALSi22，但却不能按此方法生产ALSi60。
已公布的CN105543517一种铝硅中间合金制备方法，其采用0.2mm厚度铝箔将1～80mm粒度的工业硅颗粒包裹，置于熔炼炉的炉底，然后按铝硅合金配比向熔炼炉炉膛中再加入AL99.70％以上铝锭，并将其置于被铝箔包裹的工业硅颗粒上，加热，熔炼，搅拌后浇铸成型，最终生产的高硅铝硅中间合金断口组织存在部分未熔物，无法满足
《GB/T 27677-2017铝中间合金》的标准要求。
三、发明内容：
本发明所要解决的技术问题是：提供一种高硅铝硅中间合金锭的制备方法，以达到使其在保证硅单质熔入铝合金的同时，降低能耗，提高生产效率，细化铝硅中间合金晶粒的目的。
本发明为解决技术问题所采取的技术方案是：
一种高硅铝硅中间合金锭的制备方法，采用质量等级AL99.70％以上的电解铝液和铝锭、硅含量99.37％以上的3303金属硅为原料，铝锭和电解铝液的重量份之比为1：10，金属硅与纯铝的质量比为1.51/1，得到AlSi60中间合金；熔炼过程通过喷粉精炼机进行精炼处理得到高硅铝硅中间合金；其中，以纯度为99.999％以上的氮气或氩气为载体，将打渣剂和精炼剂均匀喷入熔体中，进行精炼除渣，氮气或氩气流量为6～12NL/min，气体压力为0.1～0.3Mpa。
熔炼设备采用中频感应炉，添加金属硅的方式分3～6批加入，并加热升温至金属硅完全熔化,引入铸造机进行生产。
所述的高硅铝硅中间合金锭的制备方法，其具体生产步骤如下：
A、原料准备：采用质量等级AL99.70％以上的电解铝液和铝锭、硅含量99.37％以上的3303金属硅为原料，铝锭和电解铝液的重量份之比为1：10，金属硅与纯铝的质量比为1.51/1，纯铝包括铝锭和电解铝液中的铝元素；
B、将准备好的AL99.70％以上的电解铝液在中频感应炉中升温至760～780℃时，撒入适量打渣剂进行除渣；
C、除渣后，分3～6批加入准备好的硅含量99.37％以上的3303金属硅，升温至金属硅完全熔化，得铝熔体；
D、加硅完毕后，铝熔体温度控制在900～950℃保温合金化20分钟；
E、加入准备好的AL含量99.70％以上的铝锭降温，温度降至840℃，使用喷粉精炼机，以纯度为99.999％以上的氮气或氩气为载体，将适量精炼剂均匀喷入铝熔体中进行精炼除渣5～20分钟，氮气或氩气流量为6～12NL/min，气体压力为0.1～0.3Mpa；
F、精炼完毕，持续搅拌升温至900～950℃，取样，化验合格后，利用铸造机进行铸锭，得到高硅铝硅中间合金锭，即ALSi60中间合金锭。
在步骤B中，所述电解铝液的加入量为中频感应炉容量的50～60％；打渣剂的加入量为电解铝液重量的1～2‰。
在步骤A中，所述精炼剂用量为铝熔体重量的1～2‰。
经本发明制备方法得到的高硅铝硅中间合金锭，硅含量为59～61％，铁含量为0.30～0.35％，铜、锰、镁、铬、钛、钙含量均小于0.05％，其他单个总和小于0.15％，断口组织无偏析及未熔物，满足《GB/T 27677-2017铝中间合金》的标准要求。
四、具体实施方式：
下面结合具体实施例对本发明的技术方案做进一步详细、清楚地描述，但本发明的保护范围并不局限于此。
实施例1：
一种高硅铝硅中间合金的制备方法，其具体生产步骤如下：
A、原料准备：采用质量等级AL99.70％以上的电解铝液和铝锭、硅含量99.37％以上的3303金属硅为原料，铝锭和电解铝液的重量份之比为1：10，金属硅与纯铝的质量比为1.51/1，纯铝包括铝锭和电解铝液中的铝元素；
B、将550重量份的AL99.70％以上的电解铝液在中频感应炉中升温至760℃，撒入0.9重量份的打渣剂进行除渣；
C、除渣后，分4批加入915重量份的的硅含量99.37％以上的3303金属硅，升温至金属硅完全熔化，得铝熔体；
D、加硅完毕后，铝熔体温度控制在920℃保温合金化20分钟；
E、加入55重量份的AL含量99.70％以上的铝锭降温，温度降至840℃，使用喷粉精炼机，以纯度为99.999％以上的氮气为载体，将2.0重量份的精炼剂均匀喷入铝熔体中进行精炼除渣10分钟，氮气流量为8NL/min，气体压力为0.2Mpa；
F、精炼完毕，持续搅拌升温至900℃，取样，化验合格后，利用铸造机进行铸锭，得到高硅铝硅中间合金锭，即ALSi60中间合金锭。
实施例2：
一种高硅铝硅中间合金的制备方法，其具体生产步骤如下：
A、原料准备：采用质量等级AL99.70％以上的电解铝液和铝锭、硅含量99.37％以上的3303金属硅为原料，铝锭和电解铝液的重量份之比为1：10，金属硅与纯铝的质量比为1.51/1，纯铝包括铝锭和电解铝液中的铝元素；
B、将600重量份的AL99.70％以上的电解铝液在中频感应炉中升温至770℃时，撒入1.0重量份的打渣剂进行除渣；
C、除渣后，分5批加入1000重量份的的硅含量99.37％以上的3303金属硅，升温至金属硅完全熔化，得铝熔体；
D、加硅完毕后，铝熔体温度控制在900℃保温合金化20分钟；
E、加入60重量份的AL含量99.70％以上的铝锭降温，温度降至840℃，使用喷粉精炼机，以纯度为99.999％以上的氩气为载体，将1.9重量份的精炼剂均匀喷入铝熔体中进行精炼除渣15分钟，氩气流量为10NL/min，气体压力为0.1Mpa；
F、精炼完毕，持续搅拌升温至900℃，取样，化验合格后，利用铸造机进行铸锭，得到高硅铝硅中间合金锭，即ALSi60中间合金锭。
实施例3：
一种高硅铝硅中间合金的制备方法，其具体生产步骤如下：
A、原料准备：采用质量等级AL99.70％以上的电解铝液和铝锭、硅含量99.37％以上的3303金属硅为原料，铝锭和电解铝液的重量份之比为1：10，金属硅与纯铝的质量比为1.51/1，纯铝包括铝锭和电解铝液中的铝元素；
B、将500重量份的AL99.70％以上的电解铝液在中频感应炉中升温至780℃时，撒入0.8重量份的打渣剂进行除渣；
C、除渣后，分6批加入830重量份的的硅含量99.37％以上的3303金属硅，升温至金属硅完全熔化，得铝熔体；
D、加硅完毕后，铝熔体温度控制在940℃保温合金化20分钟；
E、加入50重量份的AL含量99.70％以上的铝锭降温，温度降至840℃，使用喷粉精炼机，以纯度为99.999％以上的氮气为载体，将2.0重量份的精炼剂均匀喷入铝熔体中进行精炼除渣20分钟，氮气流量为6NL/min，气体压力为0.2Mpa；
F、精炼完毕，持续搅拌升温至940℃，取样，化验合格后，利用铸造机进行铸锭，得到高硅铝硅中间合金锭，即ALSi60中间合金锭。
实施例4：
一种高硅铝硅中间合金的制备方法，其具体生产步骤如下：
A、原料准备：采用质量等级AL99.70％以上的电解铝液和铝锭、硅含量99.37％以上的3303金属硅为原料，铝锭和电解铝液的重量份之比为1：10，金属硅与纯铝的质量比为1.51/1，纯铝包括铝锭和电解铝液中的铝元素；
B、将1000重量份的AL99.70％以上的电解铝液在中频感应炉中升温至780℃时，撒入1.5重量份的打渣剂进行除渣；
C、除渣后，分6批加入1660重量份的的硅含量99.37％以上的3303金属硅，升温至金属硅完全熔化，得铝熔体；
D、加硅完毕后，铝熔体温度控制在940℃保温合金化20分钟；
E、加入100重量份的AL含量99.70％以上的铝锭降温，温度降至840℃，使用喷粉精炼机，以纯度为99.999％以上的氩气为载体，将5.2重量份的精炼剂均匀喷入铝熔体中进行精炼除渣20分钟，氩气流量为10NL/min，气体压力为0.2Mpa；
F、精炼完毕，持续搅拌升温至940℃，取样，化验合格后，利用铸造机进行铸锭，得到高硅铝硅中间合金锭，即ALSi60中间合金锭。
上述实施例1至实施例4制备得到的高硅铝硅中间合金锭，经过检测，其成分如下表1所示：
Figure BDA0002457933360000071
通过以上试验数据表明，使用本发明制备方法生产的高硅铝硅中间合金锭，硅含量在59～61％，铁含量在0.30～0.35％，铜、锰、镁、铬、钛、钙含量均小于0.05％，其他单个总和小于等于0.15％，断口组织无偏析及未熔物，完全满足了《GB/T 27677-2017铝中间合金》的标准要求。

Claims (5)

1.一种高硅铝硅中间合金锭的制备方法，其特征在于：采用质量等级AL99.70%以上的电解铝液和铝锭、硅含量99.37%以上的3303金属硅为原料，铝锭和电解铝液的重量份之比为1：10，金属硅与纯铝的质量比为1.51/1，得到AlSi60中间合金；熔炼过程通过喷粉精炼机进行精炼处理得到高硅铝硅中间合金；其中，以纯度为99.999%以上的氮气或氩气为载体，将打渣剂和精炼剂均匀喷入熔体中，进行精炼除渣，氮气或氩气流量为6～12NL/min，气体压力为0.1～0.3Mpa 。
2.根据权利要求1所述的高硅铝硅中间合金锭的制备方法，其特征在于：熔炼设备采用中频感应炉，添加金属硅的方式分3～6批加入，并加热升温至金属硅完全熔化,引入铸造机进行生产。
3.根据权利要求1或2所述的高硅铝硅中间合金锭的制备方法，其具体生产步骤如下：
A、原料准备：采用质量等级AL99.70%以上的电解铝液和铝锭、硅含量99.37%以上的3303金属硅为原料，铝锭和电解铝液的重量份之比为1：10，金属硅与纯铝的质量比为1.51/1，纯铝包括铝锭和电解铝液中的铝元素；
B、将准备好的AL99.70%以上的电解铝液在中频感应炉中升温至760～780℃时，撒入适量打渣剂进行除渣；
C、除渣后，分3～6批加入准备好的硅含量99.37%以上的3303金属硅，升温至金属硅完全熔化，得铝熔体；
D、加硅完毕后，铝熔体温度控制在900～950℃保温合金化20分钟；
E、加入准备好的AL含量99.70%以上的铝锭降温，温度降至840℃，使用喷粉精炼机，以纯度为99.999%以上的氮气或氩气为载体，将适量精炼剂均匀喷入铝熔体中进行精炼除渣5～20分钟，氮气或氩气流量为6～12NL/min，气体压力为0.1～0.3Mpa；
F、精炼完毕，持续搅拌升温至900～950℃，取样，化验合格后，利用铸造机进行铸锭，得到高硅铝硅中间合金锭，即ALSi60中间合金锭。
4.根据权利要求3所述的高硅铝硅中间合金锭的制备方法，其特征在于：在步骤B中，所述电解铝液的加入量为中频感应炉容量的50～60%；打渣剂的加入量为电解铝液重量的1～2‰ 。
5.根据权利要求3所述的高硅铝硅中间合金锭的制备方法，其特征在于：在步骤A中，所述精炼剂用量为铝熔体重量的1～2‰ 。
CN202010309562.XA 2020-04-20 2020-04-20 一种高硅铝硅中间合金锭的制备方法 Pending CN111411245A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010309562.XA CN111411245A (zh) 2020-04-20 2020-04-20 一种高硅铝硅中间合金锭的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010309562.XA CN111411245A (zh) 2020-04-20 2020-04-20 一种高硅铝硅中间合金锭的制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111411245A true CN111411245A (zh) 2020-07-14

Family

ID=71490021

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010309562.XA Pending CN111411245A (zh) 2020-04-20 2020-04-20 一种高硅铝硅中间合金锭的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111411245A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115287480A (zh) * 2022-08-08 2022-11-04 苏州市祥冠合金研究院有限公司 一种用于锌合金熔炼的高效除气除渣方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101509089A (zh) * 2008-12-30 2009-08-19 毕祥玉 一种铝硅中间合金及其制备方法
CN102676862A (zh) * 2012-05-31 2012-09-19 无锡格莱德科技有限公司 铝合金锭的生产工艺

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101509089A (zh) * 2008-12-30 2009-08-19 毕祥玉 一种铝硅中间合金及其制备方法
CN102676862A (zh) * 2012-05-31 2012-09-19 无锡格莱德科技有限公司 铝合金锭的生产工艺

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
陈福亮等: "用于铝合金生产的高硅含量铝-硅中间合金的试制", 《轻合金加工技术》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115287480A (zh) * 2022-08-08 2022-11-04 苏州市祥冠合金研究院有限公司 一种用于锌合金熔炼的高效除气除渣方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108546834B (zh) 一种镍基高温合金母合金纯净化熔炼方法
CN101343699B (zh) 一种铝硅合金精炼剂及其制造方法
CN102031403B (zh) 一种高洁净度铝钛硼合金细化剂的制造方法
CN104131128A (zh) 一种基于铝热自蔓延-喷吹深度还原制备钛铁合金的方法
CN111763837B (zh) 一种细化过共晶铝硅合金初生硅相的方法
WO2018228140A1 (zh) 基于铝热自蔓延梯度还原与渣洗精炼制备钛铁合金的方法
CN108411151A (zh) 一种高锰含量铜锰中间合金的真空感应熔炼方法
CN111206162A (zh) 一种稀土金属提纯方法及提纯设备
Chen et al. Recycling silicon kerf waste: Use cryolite to digest the surface oxide layer and intensify the removal of impurity boron
CN105219992A (zh) 一种AlV55中间合金的制备方法
CN111411245A (zh) 一种高硅铝硅中间合金锭的制备方法
CN104651662B (zh) 钛铝合金靶材的真空感应熔炼方法
CN103215464B (zh) 一种利用钒铝合金和铝制造铝钒中间合金的方法
CN111218557B (zh) 钒铁合金的浇铸方法
CN103409666A (zh) 一种电解铝液生产铝合金的工艺流程
CN110144501A (zh) 一种长效变质的高硅铝合金及其变质工艺
CN115491523A (zh) 一种废钼靶的回收利用方法及其钼钛合金的制备方法
CN101871054A (zh) 一种生产钛硅合金的方法
CN1151293C (zh) 一种镁合金用细化剂及其制备方法
CN109487091B (zh) 一种电渣重熔引弧剂及制备方法
CN110699592A (zh) 一种高碳铬铁合金的制备工艺
CN108359821B (zh) 一种低氧钛铁中间合金及其制备方法
CN108179340B (zh) 一种低c、h、o、n元素含量的铝铬合金及其制备方法
CN111558713A (zh) 一种小粒度钛粉的降氧方法
RU2197548C2 (ru) Способ получения расходуемых электродов из металлической стружки

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20200714