專利名稱：一種電解鋁液直接進行鑄軋生產(chǎn)的方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種鋁鑄軋中合金熔煉工藝的方法，特別涉及一種電解鋁液直接進行鑄軋生產(chǎn)的方法。
背景技術(shù)：
與傳統(tǒng)的鋁錠重熔生產(chǎn)工藝相比，電解鋁液直接進行鑄軋生產(chǎn)具有節(jié)能、成本低、環(huán)保等明顯優(yōu)勢，但是由于電解鋁液晶核數(shù)量少、夾渣和氣體含量大等缺陷，一般通過加入一定比例的固體料進行處理，使晶核數(shù)能達到鑄軋坯料生產(chǎn)的要求。目前采用電解鋁液進行鑄軋生產(chǎn)中電解鋁液比例為60 70%，經(jīng)過配料一加料一成分調(diào)整熔一煉爐內(nèi)精煉一倒入靜置爐一靜置爐精煉一在線除氣一在線過濾一軋制工藝流程，生產(chǎn)出坯料。隨著電解鋁液比例的進一步提高，晶核數(shù)量少、夾渣和氣體含量大等問題尤為突出，采用原有的生產(chǎn)工藝將無法滿足控制產(chǎn)品晶粒度和除渣除氣的要求，生產(chǎn)出的鑄軋坯料質(zhì)量將受到很大的影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服以上缺點，提供一種既能提高鋁合金熔煉中電解鋁液比例，又能滿足坯料及成品質(zhì)量的電解鋁液直接進行鑄軋生產(chǎn)的方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種電解鋁液直接進行鑄軋生產(chǎn)的方法，步驟為配料一加料一加熱，成分調(diào)整一熔煉爐內(nèi)精煉一倒入靜置爐一靜置爐精煉一在線除氣一在線過濾一軋制工藝流程，所述加料工藝為向熔煉爐內(nèi)加入打渣劑和占裝爐量0-10%的固體鋁一加入占裝爐量80-100%的電解鋁液一冷卻至730-780°C—加入占裝爐量1-15%的固體鋁，冷卻至660_700°C。進一步地，所述熔煉爐內(nèi)精煉包括氬氣噴粉精煉和氬氣+CCl4精煉。進一步地，所述氬氣噴粉精煉精煉劑用量為每噸鋁1. 5-1. 7Kg，精煉時間為15_30mino進一步地，所述氬氣噴粉精煉采用單管噴射法，所述精煉劑噴射速度為
I.5-2. OKg/min。進一步地，所述氬氣噴粉精煉采用雙管噴射法，所述每根噴射管的精煉劑噴射速度為 O. 5-1. OKg/min ο進一步地，所述氬氣+CCl4精煉中CCl4的用量為每噸鋁O. 14-0. 16Kg，精煉時間為15_20min。進一步地，所述靜置爐精煉為氬氣+CCl4精煉，所述精煉時間間隔為3_4h，所述每次精煉加入固體鋁量為50-80Kg，所述每次精煉中CCl4的總用量為O. 8-1. 2Kg。本發(fā)明提供的電解鋁液直接進行鑄軋生產(chǎn)的方法，電解鋁液的比例提高到80-100 %，通過改變加料工藝等方法，增加電解鋁液中的晶核數(shù)，從而滿足鑄軋坯料及成品質(zhì)量的需要。加料工藝中加入電解鋁液后首先冷卻至730-780°C，有利于電解鋁液中晶核的形成，然后再次加入固體鋁，使電解鋁液的溫度降至熔點左右，電解鋁液在熔點溫度的條件下形成的晶核數(shù)量足夠多，有利于產(chǎn)品晶粒度的控制及電解鋁液中夾渣和氣體的凈化。本發(fā)明中電解鋁液在熔煉爐中進行氬氣噴粉精煉時，增加精煉劑與電解鋁液的接觸面積，使分散劑分散更均勻，除氣除渣效果更好。本發(fā)明提供的電解鋁液直接進行鑄軋生產(chǎn)的方法，用于生產(chǎn)鋁合金鑄軋坯料，電解鋁液的比例提高了 20-30%，提高了生產(chǎn)效率；大大降低了燃料消耗，節(jié)約了生產(chǎn)成本；降低了操作者的勞動強度。采用本發(fā)明所述的工藝方法生產(chǎn)的坯料，生產(chǎn)的雙零箔針孔數(shù)(300個/m2，生產(chǎn)的空調(diào)箔力學性能達到國家一級標準。
具體實施例方式以下結(jié)合實施例對本發(fā)明技術(shù)方案做進一步詳細的描述，但本發(fā)明的實施方式不限于此。實施例I 生產(chǎn)1235牌號的鋁合金，裝爐量為20t，配料方案為電解鋁液16t，固體鋁4t，實現(xiàn)電解招液的比例為80 %。加料向熔煉爐內(nèi)加入18Kg打渣劑和2t固體鋁(固體鋁可以是鋁錠或廢鋁)，其中打渣劑的加入量按每噸鋁O. 8-1. 2kg計算，然后加入16t電解鋁液，使固體鋁熔化，冷卻電解鋁液至780V，再加入剩余的2t固體招，使溫度降至660°C，開始加熱，待固體鋁熔化后再加入中間合金物料，調(diào)整鋁液成分，15min后攪拌扒渣；熔煉爐精煉測量鋁熔體溫度，當溫度到達730-780°C時，取樣分析鋁熔體成分，然后進行16min的噴粉精煉，精煉劑用量32Kg (精煉劑按每噸鋁I. 5-1. 7Kg計算)，噴粉精煉采用雙管噴射法，每根噴射管中精煉劑的噴射速度為I. OKg/min，精煉后靜置IOmin進行扒渣；當溫度再次達到730-780°C時，再次取樣確認成分，然后進行17min的氬氣+CCl4精煉，CCl4用量為3. OKg (CCl4用量按每噸鋁O. 14-0. 16Kg計算)，精煉后靜置IOmin進行扒渣；當溫度再次達到730-780°C時，將鋁熔體倒入靜置爐；靜置爐精煉鋁熔體倒入靜置爐后20min內(nèi)，向靜置爐中加入60kg固體鋁，開始氬氣+CCl4精煉，CCl4用量為I. 2Kg，此后每隔3-4小時進行一次氬氣+CCl4精煉，精煉時間為15-20min, CCl4用量為O. 8-1. 2Kg，每次精煉工藝中需加入50_80Kg的固體鋁量。精煉后的鋁熔體經(jīng)過在線除氣和過濾后，加入O. 2%的鋁鈦硼晶粒細化劑，經(jīng)過軋制得到鑄軋坯料。所生產(chǎn)鑄軋坯料晶粒度可達到國家標準(GB/T3246. 2000 :變形鋁及鋁合金制品組織檢驗方法)中規(guī)定的I級，無中心偏析、夾渣、孔洞等冶金缺陷產(chǎn)生，氫含量可控制在彡O. 12mL/100gAl。鑄軋坯料經(jīng)過雙零箔生產(chǎn)工藝后，生產(chǎn)出的雙零六鋁箔，針孔數(shù)(250個/m2，其它性能指標符合產(chǎn)品要求。實施例2生產(chǎn)3102牌號的鋁合金，裝爐量為20t，配料方案為電解鋁液20t，實現(xiàn)電解鋁液的比例為100%。加料向熔煉爐內(nèi)加入20Kg打渣劑，其中打渣劑的加入量按每噸鋁O. 8-1. 2kg計算，然后加入20t電解鋁液，使固體鋁熔化，冷卻電解鋁液至730°C，再加入廢鋁500kg，用電磁攪拌IOmin,溫度降至680°C,開始加熱,5min后加入中間合金物料,調(diào)整成分，IOmin后攪拌扒渣；熔煉爐精煉測量鋁熔體溫度，當溫度到達730_780°C時，取樣分析成分，然后進行20min的 噴粉精煉，精煉劑用量32Kg (精煉劑按每噸鋁I. 5-1. 7Kg計算)，噴粉精煉采用雙管噴射法，每根噴射管中精煉劑的噴射速度為O. 8Kg/min，精煉后靜置IOmin進行扒渣；當溫度再次達到730-780°C時，再次取樣確認成分，然后進行20min的氬氣+CCl4精煉，CCl4用量為3. 2Kg (CCl4用量按每噸鋁O. 14-0. 16Kg計算)，精煉后靜置IOmin進行扒渣；當溫度再次達到730-780°C時，將鋁熔體倒入靜置爐；靜置爐精煉鋁熔體倒入靜置爐后20min內(nèi)，向靜置爐中加入70kg固體鋁，開始氬氣+CCl4精煉，CCl4用量為I. OKg，此后每隔3-4小時進行一次氬氣+CCl4精煉，精煉時間為15-20min, CCl4用量為O. 8-1. 2Kg，每次精煉工藝中需加入50_80Kg的固體鋁量。精煉后的鋁熔體經(jīng)過在線除氣和過濾后，加入O. 2%的鋁鈦硼晶粒細化劑，經(jīng)過軋制得到鑄軋坯料。所生產(chǎn)鑄軋坯料晶粒度可達到國家標準(GB/T3246. 2000 :變形鋁及鋁合金制品組織檢驗方法)中規(guī)定的I級，無中心偏析、夾渣、孔洞等冶金缺陷產(chǎn)生，氫含量可控制在彡O. 12mL/100gAl。鑄軋坯料經(jīng)過空調(diào)鋁箔生產(chǎn)工藝后，生產(chǎn)出的空調(diào)鋁箔，力學性能達到國家一級標準，其它性能指標符合產(chǎn)品要求。實施例3生產(chǎn)5052牌號鋁合金，裝爐量為20t，配料方案為電解鋁液17t，固體鋁3t，實現(xiàn)電解鋁液的比例為85%。加料向熔煉爐內(nèi)加入16Kg打渣劑和It固體鋁(固體鋁可以是鋁錠或廢鋁)，其中打渣劑的加入量按每噸鋁O. 8-1. 2kg計算，然后加入17t熱電解鋁液，使固體鋁熔化，冷卻電解鋁液至745°C，再加入剩余的2t固體招，使溫度降至700°C，開始加熱，待固體鋁熔化后再加入中間合金物料，調(diào)整成分，15min后攪拌扒渣；熔煉爐精煉測量鋁熔體溫度，當溫度到達730-780°C時，取樣分析成分，然后進行15min的噴粉精煉，精煉劑用量30Kg (精煉劑按每噸鋁I. 5-1. 7Kg計算)，噴粉精煉采用單管噴射法，噴射管中的單管精煉劑噴射速度為2. OKg/min，精煉后靜置IOmin進行扒渣；當溫度再次達到730-780°C時，重新取樣分析成分，然后進行15min的氬氣+CCl4精煉，CCl4用量為2. 8Kg (CCl4用量按每噸鋁O. 14-0. 16Kg計算)，精煉后靜置IOmin進行扒渣；當溫度再次達到730-780°C時，將鋁熔體倒入靜置爐；靜置爐精煉鋁熔體倒入靜置爐后20min內(nèi)，向靜置爐中加入80kg固體鋁，開始氬氣+CCl4精煉，CCl4用量為O. 8Kg，此后每隔3-4小時進行一次氬氣+CCl4精煉，精煉時間為15-20min, CCl4用量為O. 8-1. 2Kg，每次精煉工藝中需加入50_80Kg的固體鋁量。精煉后的鋁熔體經(jīng)過在線除氣和過濾后，加入O. 2%的鋁鈦硼晶粒細化劑，經(jīng)過軋制得到鑄軋坯料。所生產(chǎn)鑄軋坯料晶粒度可達到國家標準(GB/T3246. 2000 :變形鋁及鋁合金制品組織檢驗方法)中規(guī)定的I級，無中心偏析、夾渣、孔洞等冶金缺陷產(chǎn)生，氫含量可控制在彡O. 12mL/100gAlo滿足雙零箔和高檔裝飾面料等加工要求。實施例4生產(chǎn)3102牌號的鋁合金，裝爐量為20t，配料方案為電解鋁液18t，固體鋁2t，實現(xiàn)電解招液的比例為90 %。加料向熔煉爐內(nèi)加入24Kg打渣劑和I. 6t固體鋁，其中打渣劑的加入量按每噸鋁O. 8-1. 2kg計算，然后加入18t電解鋁液，使固體鋁熔化，冷卻電解鋁液至740°C，再加入固體鋁400Kg，用電磁攪拌lOmin，溫度降至670°C，開始加熱，7min后加入中間合金物料，調(diào)整成分,20min后攪拌扒洛；熔煉爐精煉測量鋁熔體溫度，當溫度到達730_780°C時，取樣分析成分，然后進行25min的噴粉精煉，精煉劑用量34Kg (精煉劑按每噸鋁I. 5-1. 7Kg計算)，噴粉精煉采用雙管噴射法，每根噴射管中精煉劑的噴射速度為O. 68Kg/min，精煉后靜置IOmin進行扒渣；當溫度再次達到730-780°C時，重新取樣分析成分，然后進行18min的氬氣+CCl4精煉，CCl4用量為2. 9Kg (CCl4用量按每噸鋁O. 14-0. 16Kg計算)，精煉后靜置IOmin進行扒渣；當溫度再次達到730-780°C時，將鋁熔體倒入靜置爐；靜置爐精煉鋁熔體倒入靜置爐后20min內(nèi)，向靜置爐中加入50kg固體鋁，開始氬氣+CCl4精煉，CCl4用量為I. OKg，此后每隔3-4小時進行一次氬氣+CCl4精煉，精煉時間為15-20min, CCl4用量為O. 8-1. 2Kg，每次精煉工藝中需加入50_80Kg的固體鋁量。精煉后的電解鋁液經(jīng)過在線除氣和過濾后，加入O. 2%的鋁鈦硼晶粒細化劑，經(jīng)過 軋制得到鑄軋坯料。所生產(chǎn)鑄軋坯料晶粒度可達到國家標準(GB/T3246. 2000 :變形鋁及鋁合金制品組織檢驗方法)中規(guī)定的I級，無中心偏析、夾渣、孔洞等冶金缺陷產(chǎn)生，氫含量可控制在彡O. 12mL/100gAl。鑄軋坯料經(jīng)過空調(diào)鋁箔生產(chǎn)工藝后，生產(chǎn)出的空調(diào)鋁箔，力學性能達到國家一級標準，其它性能指標符合產(chǎn)品要求。實施例5生產(chǎn)8011牌號鋁合金，裝爐量為20t，配料方案為電解鋁液19t，固體鋁lt，實現(xiàn)電解鋁液的比例為95%。加料向熔煉爐內(nèi)加入22Kg打渣劑和It固體鋁，其中打渣劑的加入量按每噸鋁O. 8-1. 2kg計算，然后加入19t電解鋁液，使固體鋁熔化，冷卻電解鋁液至735°C，再加入廢鋁200kg，用電磁攪拌20min，溫度降至690°C，開始加熱，8min后加入中間合金物料，調(diào)整鋁液成分，20min后攪拌扒洛；熔煉爐精煉測量電解鋁液溫度，當溫度到達730_780°C時，取樣分析電解鋁液成分，然后進行20min的噴粉精煉，精煉劑用量30Kg (精煉劑按每噸鋁I. 5-1. 7Kg計算)，噴粉精煉采用單管噴射法，噴射管中精煉劑的噴射速度為I. 5Kg/min，精煉后靜置15min進行扒渣；當溫度再次達到730-780°C時，重新取樣分析成分，然后進行17min的氬氣+CCl4精煉，CCl4用量為3. IKg (CCl4用量按每噸鋁O. 14-0. 16Kg計算)，精煉后靜置15min進行扒渣；當溫度再次達到730-780°C時，將電解鋁液倒入靜置爐，電解鋁液在靜置爐內(nèi)進行連續(xù)生產(chǎn)；靜置爐精煉電解鋁液倒入靜置爐后20min內(nèi)，向靜置爐中加入65kg固體鋁，開始氬氣+CCl4精煉，CCl4用量為I. OKg,此后每隔3-4小時進行一次氬氣+CCl4精煉，精煉時間為15-20min，CCl4用量為O. 8-1. 2Kg，每次精煉工藝中需加入50_80Kg的固體鋁量。精煉后的電解鋁液經(jīng)過在線除氣和過濾后，加入O. 2%的鋁鈦硼晶粒細化劑，晶體粒度達到產(chǎn)品要求后將電解鋁液經(jīng)過軋制得到鑄軋坯料。所生產(chǎn)鑄軋坯料晶粒度可達到國家標準(GB/T3246. 2000 :變形鋁及鋁合金制品組織檢驗方法)中規(guī)定的I級，無中心偏析、夾渣、孔洞等冶金缺陷產(chǎn)生，氫含量可控制在彡O. 12mL/100gAlo鑄軋坯料經(jīng)過空調(diào)鋁箔生產(chǎn)工藝后，生產(chǎn)出的空調(diào)鋁箔，力學性能達到國家一級標準，其它性能指標符合產(chǎn)品要求。實施例6
生產(chǎn)1235牌號鋁合金，裝爐量為20t，配料方案為電解鋁液17t，固體鋁3t，實現(xiàn)電解鋁液的比例為85%。加料向熔煉爐內(nèi)加入18Kg打渣劑，其中打渣劑的加入量按每噸鋁O. 8-1. 2kg計算，然后加入17t電解鋁液，冷卻電解鋁液至760°C，再加入剩余的3t固體鋁，使溫度降至665°C，開始加熱，待固體鋁熔化后再加入中間合金物料，調(diào)整鋁液成分，ISmin后攪拌扒渣；熔煉爐精煉測量鋁熔體溫度，當溫度到達730_780°C時，取樣分析成分，然后進行30min的噴粉精煉，精煉劑用量30Kg (精煉劑按每噸鋁I. 5-1. 7Kg計算)，噴粉精煉采用雙管噴射法，每根噴射管中精煉劑的噴射速度為O. 5Kg/min，精煉后靜置IOmin進行扒渣；當溫度再次達到730-780°C時，重新取樣分析成分，然后進行17min的氬氣+CCl4精煉，CCl4用量為3. 2Kg (CCl4用量按每噸鋁O. 14-0. 16Kg計算)，精煉后靜置IOmin進行扒渣；當溫度再次達到730-780°C時，將鋁熔體倒入靜置爐；
靜置爐精煉鋁熔體倒入靜置爐后20min內(nèi)，向靜置爐中加入75kg固體鋁，開始氬氣+CCl4精煉，CCl4用量為I. OKg，此后每隔3-4小時進行一次氬氣+CCl4精煉，精煉時間為15-20min, CCl4用量為O. 8-1. 2Kg，每次精煉工藝中需加入50_80Kg的固體鋁量。精煉后的電解鋁液經(jīng)過在線除氣和過濾后，加入O. 2%的鋁鈦硼晶粒細化劑，經(jīng)過軋制得到鑄軋坯料。所生產(chǎn)鑄軋坯料晶粒度可達到國家標準(GB/T3246. 2000 :變形鋁及鋁合金制品組織檢驗方法)中規(guī)定的I級，無中心偏析、夾渣、孔洞等冶金缺陷產(chǎn)生，氫含量可控制在彡O. 12mL/100gAl。鑄軋坯料經(jīng)過雙零箔生產(chǎn)工藝后，生產(chǎn)出的雙零六鋁箔，針孔數(shù)(300個/m2，其它性能指標符合產(chǎn)品要求。
權(quán)利要求
1.一種電解鋁液直接進行鑄軋生產(chǎn)的方法，步驟為配料一加料一加熱，成分調(diào)整一熔煉爐內(nèi)精煉一倒入靜置爐一靜置爐精煉一在線除氣一在線過濾一軋制工藝流程，其特征在于，所述加料工藝為向熔煉爐內(nèi)加入打渣劑和占裝爐量0-10%的固體鋁一加入占裝爐量80-100%的電解鋁液一冷卻至730-780°C—加入占裝爐量1_15%的固體鋁，冷卻至660-700。。。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電解鋁液直接進行鑄軋生產(chǎn)的方法，其特征在于，所述熔煉爐內(nèi)精煉包括氬氣噴粉精煉和氬氣+CCl4精煉。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電解鋁液直接進行鑄軋生產(chǎn)的方法，其特征在于，所述氬氣噴粉精煉精煉劑用量為每噸鋁I. 5-1. 7Kg，精煉時間為15-30min。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電解鋁液直接進行鑄軋生產(chǎn)的方法，其特征在于，所述氬氣噴粉精煉采用單管噴射法，所述精煉劑噴射速度為I. 5-2. OKg/min。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電解鋁液直接進行鑄軋生產(chǎn)的方法，其特征在于，所述氬氣噴粉精煉采用雙管噴射法，所述每根噴射管的精煉劑噴射速度為O. 5-1. OKg/min。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電解鋁液直接進行鑄軋生產(chǎn)的方法，其特征在于，所述氬氣+CCl4精煉中CCl4的用量為每噸鋁O. 14-0. 16Kg，精煉時間為15_20min。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電解鋁液直接進行鑄軋生產(chǎn)的方法，其特征在于，所述靜置爐精煉為IS氣+CCl4精煉,所述精煉時間間隔為3-4h,所述每次精煉加入固體招量為50-80Kg，所述每次精煉中CCl4的總用量為O. 8-1. 2Kg。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電解鋁液直接進行鑄軋生產(chǎn)的方法，步驟為配料→加料→加熱，成分調(diào)整→熔煉爐內(nèi)精煉→倒入靜置爐→靜置爐精煉→在線除氣→在線過濾→軋制工藝流程，所述加料工藝為向熔煉爐內(nèi)加入打渣劑和占裝爐量0-10％的固體鋁→加入占裝爐量80-100％的電解鋁液→冷卻至730-780℃→加入占裝爐量的1-15％的固體鋁，冷卻至660-700℃。本發(fā)明提供的電解鋁液直接進行鑄軋生產(chǎn)的方法，電解鋁液的比例提高到80-100％，通過改變加料工藝等方法，增加電解鋁液中的晶核數(shù)，從而滿足鑄軋坯料及成品質(zhì)量的需要。
文檔編號B22D11/116GK102847898SQ20111018258
公開日2013年1月2日 申請日期2011年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月1日
發(fā)明者唐新文, 董景偉 申請人:湖南創(chuàng)元鋁業(yè)有限公司