CN113621839A - 基于节能环保下的铝合金生产铸造工艺 - Google Patents
基于节能环保下的铝合金生产铸造工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113621839A CN113621839A CN202011124466.4A CN202011124466A CN113621839A CN 113621839 A CN113621839 A CN 113621839A CN 202011124466 A CN202011124466 A CN 202011124466A CN 113621839 A CN113621839 A CN 113621839A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- furnace
- smelting
- refining
- aluminum
- alloy
- 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
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
- C22C1/026—Alloys based on aluminium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D27/00—Treating the metal in the mould while it is molten or ductile ; Pressure or vacuum casting
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
- B22D27/00—Treating the metal in the mould while it is molten or ductile ; Pressure or vacuum casting
- B22D27/04—Influencing the temperature of the metal, e.g. by heating or cooling the mould
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B21/00—Obtaining aluminium
- C22B21/06—Obtaining aluminium refining
- C22B21/064—Obtaining aluminium refining using inert or reactive gases
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B9/00—General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals
- C22B9/05—Refining by treating with gases, e.g. gas flushing also refining by means of a material generating gas in situ
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
本发明公开了基于节能环保下的铝合金生产铸造工艺,涉及铝合金生产领域,包括:步骤一:铝合金原料准备;步骤二:熔炼,在用于熔炼的炉体内加入金刚石材质的底网和用于导热的金刚石块;步骤三:熔炼完毕后,对其进行精炼,并且进行“去气”,将其内部携带的氢气去除,减少气孔产生;步骤四:然后将合金倒入模具进行冷却,模具外侧加设换热机构,并将换热的热能对熔炼炉进行预热和保温,然后进行铸造工序。本发明实现了利用金刚石对合金原料进行换热和加热,从而降低后批金属的熔炼温度,降低熔炼炉的能耗,从而达到节能目的,而换热环节可以加速熔炼,减短熔炼炉开启时间,再次达到节能目的。
Description
技术领域
本发明涉及铝合金生产领域,具体为基于节能环保下的铝合金生产铸造工艺。
背景技术
铝合金是以铝为基添加一定量其他合金化元素的合金,是轻金属材料之一,铝合金除具有铝的一般特性外,由于添加合金化元素的种类和数量的不同又具有一些合金的具体特性,铝合金的密度为2.63~2.85g/cm,有较高的强度,比强度接近高合金钢,比刚度超过钢,有良好的铸造性能和塑性加工性能,良好的导电、导热性能,良好的耐蚀性和可焊性,可作结构材料使用,在航天、航空、交通运输、建筑、机电、轻化和日用品中有着广泛的应用。
现有的铝合金生产铸造工艺可以用各种不同的方法熔炼,常使用的是无芯感应炉和槽式感应炉、坩埚炉和反射式平炉(使用天然气或燃料油燃烧)以及电阻炉和电热辐射炉,炉料种类广泛,从高质量的预合金化铸锭一直到专门由低等级废料构成的炉料都可以使用,然而,直接的熔铸会造成炉体铸造温度高,能耗较大的问题,且即使在较适宜熔炼浇注的条件下,熔化的铝也易受到其他不良影响:在高温条件下,随着时间的推移,氢气的吸附导致溶解在熔液中氢气的增加,氢气的存在会造成气孔的发生,气孔会大大降低铝合金的质量,从而降低铝合金的市场价格。
发明内容
本发明的目的在于:为了解决的现有的铝合金生产铸造工艺可以用各种不同的方法熔炼,常使用的是无芯感应炉和槽式感应炉、坩埚炉和反射式平炉(使用天然气或燃料油燃烧)以及电阻炉和电热辐射炉,炉料种类广泛,从高质量的预合金化铸锭一直到专门由低等级废料构成的炉料都可以使用,然而,直接的熔铸会造成炉体铸造温度高,能耗较大的问题,且即使在较适宜熔炼浇注的条件下,熔化的铝也易受到其他不良影响:在高温条件下,随着时间的推移,氢气的吸附导致溶解在熔液中氢气的增加,氢气的存在会造成气孔的发生,气孔会大大降低铝合金的质量,从而降低铝合金的市场价格问题,提供基于节能环保下的铝合金生产铸造工艺。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:基于节能环保下的铝合金生产铸造工艺,包括:
步骤一:铝合金原料准备;
步骤二:熔炼,在用于熔炼的炉体内加入金刚石材质的底网和用于导热的金刚石块;
步骤三:熔炼完毕后,对其进行精炼,并且进行“去气”,将其内部携带的氢气去除,减少气孔产生;
步骤四:然后将合金倒入模具进行冷却,模具外侧加设换热机构,并将换热的热能对熔炼炉进行预热和保温,然后进行铸造工序。
优选地,所述步骤一中铝合金原料准备包括:
S1:配料所需的原料,包括铝健、镁健、钛剂、铝锶合金和废铝料等必须有化学成分,并符合该合金对成分的要求方可使用;
S2:所使用原材料必须是清洁、干燥、无泥、无油无污、无腐蚀;
S3:废铝料和原铝的比例,应以保证铝液温度为前提;
S4:配料计算时,首先准确计量,镁按中、上限配, 硅按中、下限配, 钛和锶考虑实收率及添加时的温度。
优选地,所述步骤二中熔炼,在用于熔炼的炉体内加入金刚石材质的底网和用于导热的金刚石块,用于熔炼的炉体包括:
S1:采用电热炉,新炉及大修后的炉子严格按工艺规程进行烘炉,检修后需投产使用的炉子,根据具体情况,确定烘炉时间;
S2:需要进行洗炉,新炉、大、中修后的炉子,要清理干净,并用纯铝或A356合金废料洗炉;
S3:进行装炉,装炉的原则是要保护炉膛,减少金属烧损,先加工业硅和废铝料,再加铝捷及大块铝,钬和镁在精炼前加入,锶在氯盐精炼后加并用电磁揽拌器搅拌均匀;
S4:在炉体底部安装金刚石材质的底网,底网可铺设多层,从炉体底部向上铺设,向上高度为0-30cm,并且在铺设完毕后的顶端底网上放置一定数量的金刚石块,金刚石块的直径为20-55cm,必要时可以在炉体的一侧加设振动电机,在炉体一侧开设预热风口,以及在炉体的外侧加设保温套。
优选地,所述步骤二中的熔炼包括:
S1:利用上一批熔炼之后的剩余热能进行换热,在倒模步骤换热之后,利用热能先对炉体内进行预热,预热温度会达到200-300℃,然后对炉体进行加热,使得炉体内的合金原料和金刚石一起进行熔炼,第一批炉体升温温度较高,控制为760-820℃,后续熔炼温度控制为480-550℃即可;
S2:炉体内合金进行熔炼的同时,金刚石同时进行加热,熔炼时,为防止氧化烧损,需加入覆盖剂;
S3:在熔炼温度下,取试样进行光谱分析,根据结果,确定加镁量和补硅量及钬和锶的添加量;
S4:熔炼完毕后将熔融状态下的合金物料倒出进行精炼,熔融状态下的合金物料通过底网,而金刚石块由于未达融化温度,所以不会发生融化,不会通过底网;
S5:向炉外通入保温媒介,对炉内剩余的金刚石块和金刚石底网进行保温,金刚石块和底网可以为下批合金原料进行换热,必要时启动振动电机,使得金刚石块与合金原料充分混合换热,以降低下批合金原料熔炼的温度。
优选地,所述步骤三中熔炼完毕后,对其进行精炼,精炼包括:
S1:将所需的精炼剂加入精炼炉内盖好,打开精炼罐开关,通氮气,精炼剂是以三元熔剂为基本加入冰晶石等活性吸附剂和六氯乙烷等造气剂组成的,生产上采用电磁搅拌技术,用氮气为载体,待精炼铁管内有精炼剂喷出时,即可将之***炉内,并在炉内各处缓慢移动2-3次,罐内熔剂全部喷尽时,先把精炼管从铝液中抽出,然后关闭氮气;
S2:精炼时间随熔铝量的增加而延长,通过开启精炼罐底部开关的大小来控制送粉速度,原则是在精炼时间范围内都有粉喷出;
S3:精炼管端头以插进铝液深度2/3为宜,左右前后移动,不要破炉壁和炉底,以防堵管;
S4:精炼温度710-750℃,精炼时间15-25 分钟,氮气压力1.5- 2.5kg/mm2,用量1.5-3.0kg/T.A1;
S5:通过控制氮气压力来控制铝液的翻腾高度,原则是在不堵管的情况下,翻腾高度小些为好,最好控制在15cm以下;
S6:然后将炼体进行静置,要保证一定的静置时间,一般为15-25分钟,不宜超过30分钟,静置时间过长也会促使熔体含气量增加,并降低炉子生产率;当静置时间过长时,应再次进行精炼。
优选地,所述步骤三中熔炼完毕后,对其进行精炼,并且进行“去气”,将其内部携带的氢气去除,减少气孔产生,其中“去气”包括:
S1:在精炼过程中向炼体中加入精炼除气剂制造大量的气体,然后利用分压原理,让溶解于铝液中的氢原子向气泡扩散,由于气泡比重轻,当气泡上浮到铝液表面时,气泡破裂,氢气逸入大气之中,达到去除氢气的目的;
S2:同时采用快速或高压下凝固的方法,提高气体在铝合金中的溶解度, 促进气体来不及或不能析出,从而达到消除针孔的目的;
S3:再将炼体精炼完毕之后,将其倒入模具进行冷却的时候,炼体成为板固体的时候,可以将熔融状态下的金属氟和铍倒置与模具之中,使得金属氟和铍与合金接触并未与合金表面,金属氟和铍则能在铝的表面形成致密的氧化膜,降低氢向铝液或铝合金中扩散的速度,对铝合金起到保护作用,避免金属铝在铸造过程中与氢气接触造成气孔;
S4:同时控制合金铸造的环境,干燥清洁,水蒸气不宜过多。
优选地,所述步骤四中将合金倒入模具进行冷却,模具外侧加设换热机构,并将换热的热能对熔炼炉进行预热和保温,然后进行铸造工序其中包括:
S1:换热采用600-700根紫铜盘管,换热之后再密封保温的管道中将热能运输至熔炼炉的内部,一部分热能进入熔炼炉外侧的保温套内,对其进行保温;
S2:在铸造工序中,铸造温度680-710℃,水压0.5-1.0Kg/mm2;
S3:铸造完后,应将溜槽和其它铸健工具清理干净,及时维修,以备下次再用。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1、本发明通过设置的熔炼,在用于熔炼的炉体内加入金刚石材质的底网和用于导热的金刚石块和将合金倒入模具进行冷却,模具外侧加设换热机构,并将换热的热能对熔炼炉进行预热和保温,实现了利用金刚石对合金原料进行换热和加热,从而降低后批金属的熔炼温度,降低熔炼炉的能耗,从而达到节能目的,而换热环节可以加速熔炼,减短熔炼炉开启时间,再次达到节能目的;
2、本发明通过设置的熔炼完毕后,对其进行精炼,并且进行“去气”,将其内部携带的氢气去除,减少气孔产生,气孔的存在是由于铝合金具有严重的氧化和吸气倾向,熔炼过程中又直接与炉气或由于铝合金具有严重的氧化和吸气倾向,熔炼过程中又直接与炉气或易吸收气体而形成气孔,最常见的气体是氢气,而通过在精炼环节采用不同手段将氢气取出,从而可以在一定程度上保证气孔的消失,以提高铝合金的质量,提高市场价格。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例,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做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。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。下面根据本发明的整体结构,对其实施例进行说明。
基于节能环保下的铝合金生产铸造工艺,包括:
步骤一:铝合金原料准备;
步骤二:熔炼,在用于熔炼的炉体内加入金刚石材质的底网和用于导热的金刚石块;
步骤三:熔炼完毕后,对其进行精炼,并且进行“去气”,将其内部携带的氢气去除,减少气孔产生;
步骤四:然后将合金倒入模具进行冷却,模具外侧加设换热机构,并将换热的热能对熔炼炉进行预热和保温,然后进行铸造工序。
步骤一中铝合金原料准备包括:
S1:配料所需的原料,包括铝健、镁健、钛剂、铝锶合金和废铝料等必须有化学成分,并符合该合金对成分的要求方可使用;
S2:所使用原材料必须是清洁、干燥、无泥、无油无污、无腐蚀;
S3:废铝料和原铝的比例,应以保证铝液温度为前提;
S4:配料计算时,首先准确计量,镁按中、上限配, 硅按中、下限配, 钛和锶考虑实收率及添加时的温度。
本发明通过设置的熔炼,在用于熔炼的炉体内加入金刚石材质的底网和用于导热的金刚石块和将合金倒入模具进行冷却,模具外侧加设换热机构,并将换热的热能对熔炼炉进行预热和保温,实现了利用金刚石对合金原料进行换热和加热,从而降低后批金属的熔炼温度,降低熔炼炉的能耗,从而达到节能目的,而换热环节可以加速熔炼,减短熔炼炉开启时间,再次达到节能目的。
步骤二中熔炼,在用于熔炼的炉体内加入金刚石材质的底网和用于导热的金刚石块,用于熔炼的炉体包括:
S1:采用电热炉,新炉及大修后的炉子严格按工艺规程进行烘炉,检修后需投产使用的炉子,根据具体情况,确定烘炉时间;
S2:需要进行洗炉,新炉、大、中修后的炉子,要清理干净,并用纯铝或A356合金废料洗炉;
S3:进行装炉,装炉的原则是要保护炉膛,减少金属烧损,先加工业硅和废铝料,再加铝捷及大块铝,钬和镁在精炼前加入,锶在氯盐精炼后加并用电磁揽拌器搅拌均匀;
S4:在炉体底部安装金刚石材质的底网,底网可铺设多层,从炉体底部向上铺设,向上高度为0-30cm,并且在铺设完毕后的顶端底网上放置一定数量的金刚石块,金刚石块的直径为20-55cm,必要时可以在炉体的一侧加设振动电机,在炉体一侧开设预热风口,以及在炉体的外侧加设保温套。
本发明中,如果不进行洗炉的话,可能由于油污和炉料存在大量炉其,例如氢气、氧气、水蒸气、二氧化碳、二氧化疏等与气体接触的工具等也可以带入一定量的气体,如新砌的炉衬、炉子的耐火材料、铸模等,通常需要使用几天或几周的时间,其化学结合的氢才能充分从粘结剂中释放出来。
步骤二中的熔炼包括:
S1:利用上一批熔炼之后的剩余热能进行换热,在倒模步骤换热之后,利用热能先对炉体内进行预热,预热温度会达到200-300℃,然后对炉体进行加热,使得炉体内的合金原料和金刚石一起进行熔炼,第一批炉体升温温度较高,控制为760-820℃,后续熔炼温度控制为480-550℃即可;
S2:炉体内合金进行熔炼的同时,金刚石同时进行加热,熔炼时,为防止氧化烧损,需加入覆盖剂;
S3:在熔炼温度下,取试样进行光谱分析,根据结果,确定加镁量和补硅量及钬和锶的添加量;
S4:熔炼完毕后将熔融状态下的合金物料倒出进行精炼,熔融状态下的合金物料通过底网,而金刚石块由于未达融化温度,所以不会发生融化,不会通过底网;
S5:向炉外通入保温媒介,对炉内剩余的金刚石块和金刚石底网进行保温,金刚石块和底网可以为下批合金原料进行换热,必要时启动振动电机,使得金刚石块与合金原料充分混合换热,以降低下批合金原料熔炼的温度。
本发明中,金刚石的熔点为3350℃,而金属铝一般的熔炼温度为700-800℃,且金刚石具备很好的导热效果,对后一批金属的换热和加热效果较好。
步骤三中熔炼完毕后,对其进行精炼,精炼包括:
S1:将所需的精炼剂加入精炼炉内盖好,打开精炼罐开关,通氮气,精炼剂是以三元熔剂为基本加入冰晶石等活性吸附剂和六氯乙烷等造气剂组成的,生产上采用电磁搅拌技术,用氮气为载体,待精炼铁管内有精炼剂喷出时,即可将之***炉内,并在炉内各处缓慢移动2-3次,罐内熔剂全部喷尽时,先把精炼管从铝液中抽出,然后关闭氮气;
S2:精炼时间随熔铝量的增加而延长,通过开启精炼罐底部开关的大小来控制送粉速度,原则是在精炼时间范围内都有粉喷出;
S3:精炼管端头以插进铝液深度2/3为宜,左右前后移动,不要破炉壁和炉底,以防堵管;
S4:精炼温度710-750℃,精炼时间15-25 分钟,氮气压力1.5- 2.5kg/mm2,用量1.5-3.0kg/T.A1;
S5:通过控制氮气压力来控制铝液的翻腾高度,原则是在不堵管的情况下,翻腾高度小些为好,最好控制在15cm以下;
S6:然后将炼体进行静置,要保证一定的静置时间,一般为15-25分钟,不宜超过30分钟,静置时间过长也会促使熔体含气量增加,并降低炉子生产率;当静置时间过长时,应再次进行精炼。
本发明中氮气和精炼剂要保持足够的纯度和干燥度。
步骤三中熔炼完毕后,对其进行精炼,并且进行“去气”,将其内部携带的氢气去除,减少气孔产生,其中“去气”包括:
S1:在精炼过程中向炼体中加入精炼除气剂制造大量的气体,然后利用分压原理,让溶解于铝液中的氢原子向气泡扩散,由于气泡比重轻,当气泡上浮到铝液表面时,气泡破裂,氢气逸入大气之中,达到去除氢气的目的;
S2:同时采用快速或高压下凝固的方法,提高气体在铝合金中的溶解度, 促进气体来不及或不能析出,从而达到消除针孔的目的;
S3:再将炼体精炼完毕之后,将其倒入模具进行冷却的时候,炼体成为板固体的时候,可以将熔融状态下的金属氟和铍倒置与模具之中,使得金属氟和铍与合金接触并未与合金表面,金属氟和铍则能在铝的表面形成致密的氧化膜,降低氢向铝液或铝合金中扩散的速度,对铝合金起到保护作用,避免金属铝在铸造过程中与氢气接触造成气孔;
S4:同时控制合金铸造的环境,干燥清洁,水蒸气不宜过多。
本发明中,对目前大多数熔炼厂家使用的电炉熔炼来说,炉气成分主要是氢气,除了上述去除氢气的方法,其次还有铝合金在熔炼时,要力求做到快速熔炼,缩短高温下停留的时间和加强潮湿季节预防措施等手段。
步骤四中将合金倒入模具进行冷却,模具外侧加设换热机构,并将换热的热能对熔炼炉进行预热和保温,然后进行铸造工序其中包括:
S1:换热采用600-700根紫铜盘管,换热之后再密封保温的管道中将热能运输至熔炼炉的内部,一部分热能进入熔炼炉外侧的保温套内,对其进行保温;
S2:在铸造工序中,铸造温度680-710℃,水压0.5-1.0Kg/mm2;
S3:铸造完后,应将溜槽和其它铸健工具清理干净,及时维修,以备下次再用,打渣铲、铸模和分流盘预热良好,铸造速度调到最大,铸模内铝锭清理干净。
本发明中铸造工艺准备需要检查机械、电气、和冷却水***是否正常。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (7)
1.基于节能环保下的铝合金生产铸造工艺,其特征在于,包括:
步骤一:铝合金原料准备;
步骤二:熔炼,在用于熔炼的炉体内加入金刚石材质的底网和用于导热的金刚石块;
步骤三:熔炼完毕后,对其进行精炼,并且进行“去气”,将其内部携带的氢气去除,减少气孔产生;
步骤四:然后将合金倒入模具进行冷却,模具外侧加设换热机构,并将换热的热能对熔炼炉进行预热和保温,然后进行铸造工序。
2.根据权利要求1所述的基于节能环保下的铝合金生产铸造工艺,其特征在于:所述步骤一中铝合金原料准备包括:
S1:配料所需的原料,包括铝健、镁健、钛剂、铝锶合金和废铝料等必须有化学成分,并符合该合金对成分的要求方可使用;
S2:所使用原材料必须是清洁、干燥、无泥、无油无污、无腐蚀;
S3:废铝料和原铝的比例,应以保证铝液温度为前提;
S4:配料计算时,首先准确计量,镁按中、上限配, 硅按中、下限配, 钛和锶考虑实收率及添加时的温度。
3.根据权利要求1所述的基于节能环保下的铝合金生产铸造工艺,其特征在于:所述步骤二中熔炼,在用于熔炼的炉体内加入金刚石材质的底网和用于导热的金刚石块,用于熔炼的炉体包括:
S1:采用电热炉,新炉及大修后的炉子严格按工艺规程进行烘炉,检修后需投产使用的炉子,根据具体情况,确定烘炉时间;
S2:需要进行洗炉,新炉、大、中修后的炉子,要清理干净,并用纯铝或A356合金废料洗炉;
S3:进行装炉,装炉的原则是要保护炉膛,减少金属烧损,先加工业硅和废铝料,再加铝捷及大块铝,钬和镁在精炼前加入,锶在氯盐精炼后加并用电磁揽拌器搅拌均匀;
S4:在炉体底部安装金刚石材质的底网,底网可铺设多层,从炉体底部向上铺设,向上高度为0-30cm,并且在铺设完毕后的顶端底网上放置一定数量的金刚石块,金刚石块的直径为20-55cm,必要时可以在炉体的一侧加设振动电机,在炉体一侧开设预热风口,以及在炉体的外侧加设保温套。
4.根据权利要求1所述的基于节能环保下的铝合金生产铸造工艺,其特征在于:所述步骤二中的熔炼包括:
S1:利用上一批熔炼之后的剩余热能进行换热,在倒模步骤换热之后,利用热能先对炉体内进行预热,预热温度会达到200-300℃,然后对炉体进行加热,使得炉体内的合金原料和金刚石一起进行熔炼,第一批炉体升温温度较高,控制为760-820℃,后续熔炼温度控制为480-550℃即可;
S2:炉体内合金进行熔炼的同时,金刚石同时进行加热,熔炼时,为防止氧化烧损,需加入覆盖剂;
S3:在熔炼温度下,取试样进行光谱分析,根据结果,确定加镁量和补硅量及钬和锶的添加量;
S4:熔炼完毕后将熔融状态下的合金物料倒出进行精炼,熔融状态下的合金物料通过底网,而金刚石块由于未达融化温度,所以不会发生融化,不会通过底网;
S5:向炉外通入保温媒介,对炉内剩余的金刚石块和金刚石底网进行保温,金刚石块和底网可以为下批合金原料进行换热,必要时启动振动电机,使得金刚石块与合金原料充分混合换热,以降低下批合金原料熔炼的温度。
5.根据权利要求1所述的基于节能环保下的铝合金生产铸造工艺,其特征在于:所述步骤三中熔炼完毕后,对其进行精炼,精炼包括:
S1:将所需的精炼剂加入精炼炉内盖好,打开精炼罐开关,通氮气,精炼剂是以三元熔剂为基本加入冰晶石等活性吸附剂和六氯乙烷等造气剂组成的,生产上采用电磁搅拌技术,用氮气为载体,待精炼铁管内有精炼剂喷出时,即可将之***炉内,并在炉内各处缓慢移动2-3次,罐内熔剂全部喷尽时,先把精炼管从铝液中抽出,然后关闭氮气;
S2:精炼时间随熔铝量的增加而延长,通过开启精炼罐底部开关的大小来控制送粉速度,原则是在精炼时间范围内都有粉喷出;
S3:精炼管端头以插进铝液深度2/3为宜,左右前后移动,不要破炉壁和炉底,以防堵管;
S4:精炼温度710-750℃,精炼时间15-25 分钟,氮气压力1.5- 2.5kg/mm2,用量1.5-3.0kg/T.A1;
S5:通过控制氮气压力来控制铝液的翻腾高度,原则是在不堵管的情况下,翻腾高度小些为好,最好控制在15cm以下;
S6:然后将炼体进行静置,要保证一定的静置时间,一般为15-25分钟,不宜超过30分钟,静置时间过长也会促使熔体含气量增加,并降低炉子生产率;当静置时间过长时,应再次进行精炼。
6.根据权利要求1所述的基于节能环保下的铝合金生产铸造工艺,其特征在于:所述步骤三中熔炼完毕后,对其进行精炼,并且进行“去气”,将其内部携带的氢气去除,减少气孔产生,其中“去气”包括:
S1:在精炼过程中向炼体中加入精炼除气剂制造大量的气体,然后利用分压原理,让溶解于铝液中的氢原子向气泡扩散,由于气泡比重轻,当气泡上浮到铝液表面时,气泡破裂,氢气逸入大气之中,达到去除氢气的目的;
S2:同时采用快速或高压下凝固的方法,提高气体在铝合金中的溶解度, 促进气体来不及或不能析出,从而达到消除针孔的目的;
S3:再将炼体精炼完毕之后,将其倒入模具进行冷却的时候,炼体成为板固体的时候,可以将熔融状态下的金属氟和铍倒置与模具之中,使得金属氟和铍与合金接触并未与合金表面,金属氟和铍则能在铝的表面形成致密的氧化膜,降低氢向铝液或铝合金中扩散的速度,对铝合金起到保护作用,避免金属铝在铸造过程中与氢气接触造成气孔;
S4:同时控制合金铸造的环境,干燥清洁,水蒸气不宜过多。
7.根据权利要求1所述的基于节能环保下的铝合金生产铸造工艺,其特征在于:所述步骤四中将合金倒入模具进行冷却,模具外侧加设换热机构,并将换热的热能对熔炼炉进行预热和保温,然后进行铸造工序其中包括:
S1:换热采用600-700根紫铜盘管,换热之后再密封保温的管道中将热能运输至熔炼炉的内部,一部分热能进入熔炼炉外侧的保温套内,对其进行保温;
S2:在铸造工序中,铸造温度680-710℃,水压0.5-1.0Kg/mm2;
S3:铸造完后,应将溜槽和其它铸健工具清理干净,及时维修,以备下次再用。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011124466.4A CN113621839A (zh) | 2020-10-20 | 2020-10-20 | 基于节能环保下的铝合金生产铸造工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011124466.4A CN113621839A (zh) | 2020-10-20 | 2020-10-20 | 基于节能环保下的铝合金生产铸造工艺 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113621839A true CN113621839A (zh) | 2021-11-09 |
Family
ID=78377751
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202011124466.4A Pending CN113621839A (zh) | 2020-10-20 | 2020-10-20 | 基于节能环保下的铝合金生产铸造工艺 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN113621839A (zh) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104593607A (zh) * | 2015-01-16 | 2015-05-06 | 安徽省金兰金盈铝业有限公司 | 再生铝低温节能三连熔炼炉 |
CN108627014A (zh) * | 2018-03-23 | 2018-10-09 | 芜湖华创信息技术有限公司 | 一种均匀供能的新能源生物质能熔炼炉 |
CN110438378A (zh) * | 2019-09-16 | 2019-11-12 | 营口忠旺铝业有限公司 | 一种2系铝合金熔炼铸造方法 |
-
2020
- 2020-10-20 CN CN202011124466.4A patent/CN113621839A/zh active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104593607A (zh) * | 2015-01-16 | 2015-05-06 | 安徽省金兰金盈铝业有限公司 | 再生铝低温节能三连熔炼炉 |
CN108627014A (zh) * | 2018-03-23 | 2018-10-09 | 芜湖华创信息技术有限公司 | 一种均匀供能的新能源生物质能熔炼炉 |
CN110438378A (zh) * | 2019-09-16 | 2019-11-12 | 营口忠旺铝业有限公司 | 一种2系铝合金熔炼铸造方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN1112266C (zh) | 用于生产模铸锭、铸件及连铸坯的铸造方法 | |
CN103060585B (zh) | 一种Al-Mg-Mn-Cu-Ti铝合金的熔炼方法 | |
CN100537786C (zh) | 一种超大型厚壁球墨铸铁件的熔炼及现场变质处理方法 | |
CN101928847B (zh) | 一种镁合金熔炼工艺 | |
CN105506318B (zh) | 一种超硬铝合金的生产工艺 | |
CN105441746A (zh) | 一种铝合金锭的生产方法 | |
CN109022826B (zh) | 还原精炼一体化冶炼*** | |
CN108677023B (zh) | 锌渣熔化熔析的方法及装置 | |
CN109136732B (zh) | 轴承座铸造加工工艺 | |
CN105624481A (zh) | 一种降低成本及能耗的铝制品制备工艺 | |
CN209052749U (zh) | 一种还原精炼一体化冶炼*** | |
CN102069174A (zh) | 一种离心电渣熔铸双基复合轧辊的生产方法 | |
CN109385504B (zh) | 一种采用感应炉和电渣液态浇铸炼钢的装置及方法 | |
CN113621839A (zh) | 基于节能环保下的铝合金生产铸造工艺 | |
CN103185770B (zh) | 一种模拟连铸保护渣与钢水反应的装置和方法 | |
CN109161787A (zh) | 一种用于节能合金熔炼的制备方法 | |
CN101906583B (zh) | 一种汽车尾气净化用催化剂载体耐热纤维材料及制作方法 | |
CN113481396A (zh) | 一种铝青铜的熔炼工艺 | |
CN207066124U (zh) | 铸造用节能保温炉 | |
WO2013188993A1 (zh) | 球化处理方法 | |
CN204727936U (zh) | 用于大尺寸合金重熔锭的电渣重熔装置 | |
CN209214341U (zh) | 一种底铸式感应悬浮冷坩埚 | |
CN109604540B (zh) | 一种硅铁或铬铁铸锭机 | |
CN109702153B (zh) | 风电球墨铸铁轮毂浇注控制方法改进工艺 | |
CN113308614A (zh) | 一种zm6合金精炼方法 |
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 |
Application publication date: 20211109 |
|
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |