专利名称：一种电解铝液直接进行铸轧生产的方法
技术领域：
本发明涉及一种铝铸轧中合金熔炼工艺的方法，特别涉及一种电解铝液直接进行铸轧生产的方法。
背景技术：
与传统的铝锭重熔生产工艺相比，电解铝液直接进行铸轧生产具有节能、成本低、环保等明显优势，但是由于电解铝液晶核数量少、夹渣和气体含量大等缺陷，一般通过加入一定比例的固体料进行处理，使晶核数能达到铸轧坯料生产的要求。目前采用电解铝液进行铸轧生产中电解铝液比例为60 70%，经过配料一加料一成分调整熔一炼炉内精炼一倒入静置炉一静置炉精炼一在线除气一在线过滤一轧制工艺流程，生产出坯料。随着电解铝液比例的进一步提高，晶核数量少、夹渣和气体含量大等问题尤为突出，采用原有的生产工艺将无法满足控制产品晶粒度和除渣除气的要求，生产出的铸轧坯料质量将受到很大的影响。
发明内容
本发明的目的是克服以上缺点，提供一种既能提高铝合金熔炼中电解铝液比例，又能满足坯料及成品质量的电解铝液直接进行铸轧生产的方法。本发明的技术方案是一种电解铝液直接进行铸轧生产的方法，步骤为配料一加料一加热，成分调整一熔炼炉内精炼一倒入静置炉一静置炉精炼一在线除气一在线过滤一轧制工艺流程，所述加料工艺为向熔炼炉内加入打渣剂和占装炉量0-10%的固体铝一加入占装炉量80-100%的电解铝液一冷却至730-780°C—加入占装炉量1-15%的固体铝，冷却至660_700°C。进一步地，所述熔炼炉内精炼包括氩气喷粉精炼和氩气+CCl4精炼。进一步地，所述氩气喷粉精炼精炼剂用量为每吨铝1. 5-1. 7Kg，精炼时间为15_30mino进一步地，所述氩气喷粉精炼采用单管喷射法，所述精炼剂喷射速度为
I.5-2. OKg/min。进一步地，所述氩气喷粉精炼采用双管喷射法，所述每根喷射管的精炼剂喷射速度为 O. 5-1. OKg/min ο进一步地，所述氩气+CCl4精炼中CCl4的用量为每吨铝O. 14-0. 16Kg，精炼时间为15_20min。进一步地，所述静置炉精炼为氩气+CCl4精炼，所述精炼时间间隔为3_4h，所述每次精炼加入固体铝量为50-80Kg，所述每次精炼中CCl4的总用量为O. 8-1. 2Kg。本发明提供的电解铝液直接进行铸轧生产的方法，电解铝液的比例提高到80-100 %，通过改变加料工艺等方法，增加电解铝液中的晶核数，从而满足铸轧坯料及成品质量的需要。加料工艺中加入电解铝液后首先冷却至730-780°C，有利于电解铝液中晶核的形成，然后再次加入固体铝，使电解铝液的温度降至熔点左右，电解铝液在熔点温度的条件下形成的晶核数量足够多，有利于产品晶粒度的控制及电解铝液中夹渣和气体的净化。本发明中电解铝液在熔炼炉中进行氩气喷粉精炼时，增加精炼剂与电解铝液的接触面积，使分散剂分散更均匀，除气除渣效果更好。本发明提供的电解铝液直接进行铸轧生产的方法，用于生产铝合金铸轧坯料，电解铝液的比例提高了 20-30%，提高了生产效率；大大降低了燃料消耗，节约了生产成本；降低了操作者的劳动强度。采用本发明所述的工艺方法生产的坯料，生产的双零箔针孔数(300个/m2，生产的空调箔力学性能达到国家一级标准。
具体实施例方式以下结合实施例对本发明技术方案做进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。实施例I 生产1235牌号的铝合金，装炉量为20t，配料方案为电解铝液16t，固体铝4t，实现电解招液的比例为80 %。加料向熔炼炉内加入18Kg打渣剂和2t固体铝(固体铝可以是铝锭或废铝)，其中打渣剂的加入量按每吨铝O. 8-1. 2kg计算，然后加入16t电解铝液，使固体铝熔化，冷却电解铝液至780V，再加入剩余的2t固体招，使温度降至660°C，开始加热，待固体铝熔化后再加入中间合金物料，调整铝液成分，15min后搅拌扒渣；熔炼炉精炼测量铝熔体温度，当温度到达730-780°C时，取样分析铝熔体成分，然后进行16min的喷粉精炼，精炼剂用量32Kg (精炼剂按每吨铝I. 5-1. 7Kg计算)，喷粉精炼采用双管喷射法，每根喷射管中精炼剂的喷射速度为I. OKg/min，精炼后静置IOmin进行扒渣；当温度再次达到730-780°C时，再次取样确认成分，然后进行17min的氩气+CCl4精炼，CCl4用量为3. OKg (CCl4用量按每吨铝O. 14-0. 16Kg计算)，精炼后静置IOmin进行扒渣；当温度再次达到730-780°C时，将铝熔体倒入静置炉；静置炉精炼铝熔体倒入静置炉后20min内，向静置炉中加入60kg固体铝，开始氩气+CCl4精炼，CCl4用量为I. 2Kg，此后每隔3-4小时进行一次氩气+CCl4精炼，精炼时间为15-20min, CCl4用量为O. 8-1. 2Kg，每次精炼工艺中需加入50_80Kg的固体铝量。精炼后的铝熔体经过在线除气和过滤后，加入O. 2%的铝钛硼晶粒细化剂，经过轧制得到铸轧坯料。所生产铸轧坯料晶粒度可达到国家标准(GB/T3246. 2000 :变形铝及铝合金制品组织检验方法)中规定的I级，无中心偏析、夹渣、孔洞等冶金缺陷产生，氢含量可控制在彡O. 12mL/100gAl。铸轧坯料经过双零箔生产工艺后，生产出的双零六铝箔，针孔数(250个/m2，其它性能指标符合产品要求。实施例2生产3102牌号的铝合金，装炉量为20t，配料方案为电解铝液20t，实现电解铝液的比例为100%。加料向熔炼炉内加入20Kg打渣剂，其中打渣剂的加入量按每吨铝O. 8-1. 2kg计算，然后加入20t电解铝液，使固体铝熔化，冷却电解铝液至730°C，再加入废铝500kg，用电磁搅拌IOmin,温度降至680°C,开始加热,5min后加入中间合金物料,调整成分，IOmin后搅拌扒渣；熔炼炉精炼测量铝熔体温度，当温度到达730_780°C时，取样分析成分，然后进行20min的 喷粉精炼，精炼剂用量32Kg (精炼剂按每吨铝I. 5-1. 7Kg计算)，喷粉精炼采用双管喷射法，每根喷射管中精炼剂的喷射速度为O. 8Kg/min，精炼后静置IOmin进行扒渣；当温度再次达到730-780°C时，再次取样确认成分，然后进行20min的氩气+CCl4精炼，CCl4用量为3. 2Kg (CCl4用量按每吨铝O. 14-0. 16Kg计算)，精炼后静置IOmin进行扒渣；当温度再次达到730-780°C时，将铝熔体倒入静置炉；静置炉精炼铝熔体倒入静置炉后20min内，向静置炉中加入70kg固体铝，开始氩气+CCl4精炼，CCl4用量为I. OKg，此后每隔3-4小时进行一次氩气+CCl4精炼，精炼时间为15-20min, CCl4用量为O. 8-1. 2Kg，每次精炼工艺中需加入50_80Kg的固体铝量。精炼后的铝熔体经过在线除气和过滤后，加入O. 2%的铝钛硼晶粒细化剂，经过轧制得到铸轧坯料。所生产铸轧坯料晶粒度可达到国家标准(GB/T3246. 2000 :变形铝及铝合金制品组织检验方法)中规定的I级，无中心偏析、夹渣、孔洞等冶金缺陷产生，氢含量可控制在彡O. 12mL/100gAl。铸轧坯料经过空调铝箔生产工艺后，生产出的空调铝箔，力学性能达到国家一级标准，其它性能指标符合产品要求。实施例3生产5052牌号铝合金，装炉量为20t，配料方案为电解铝液17t，固体铝3t，实现电解铝液的比例为85%。加料向熔炼炉内加入16Kg打渣剂和It固体铝(固体铝可以是铝锭或废铝)，其中打渣剂的加入量按每吨铝O. 8-1. 2kg计算，然后加入17t热电解铝液，使固体铝熔化，冷却电解铝液至745°C，再加入剩余的2t固体招，使温度降至700°C，开始加热，待固体铝熔化后再加入中间合金物料，调整成分，15min后搅拌扒渣；熔炼炉精炼测量铝熔体温度，当温度到达730-780°C时，取样分析成分，然后进行15min的喷粉精炼，精炼剂用量30Kg (精炼剂按每吨铝I. 5-1. 7Kg计算)，喷粉精炼采用单管喷射法，喷射管中的单管精炼剂喷射速度为2. OKg/min，精炼后静置IOmin进行扒渣；当温度再次达到730-780°C时，重新取样分析成分，然后进行15min的氩气+CCl4精炼，CCl4用量为2. 8Kg (CCl4用量按每吨铝O. 14-0. 16Kg计算)，精炼后静置IOmin进行扒渣；当温度再次达到730-780°C时，将铝熔体倒入静置炉；静置炉精炼铝熔体倒入静置炉后20min内，向静置炉中加入80kg固体铝，开始氩气+CCl4精炼，CCl4用量为O. 8Kg，此后每隔3-4小时进行一次氩气+CCl4精炼，精炼时间为15-20min, CCl4用量为O. 8-1. 2Kg，每次精炼工艺中需加入50_80Kg的固体铝量。精炼后的铝熔体经过在线除气和过滤后，加入O. 2%的铝钛硼晶粒细化剂，经过轧制得到铸轧坯料。所生产铸轧坯料晶粒度可达到国家标准(GB/T3246. 2000 :变形铝及铝合金制品组织检验方法)中规定的I级，无中心偏析、夹渣、孔洞等冶金缺陷产生，氢含量可控制在彡O. 12mL/100gAlo满足双零箔和高档装饰面料等加工要求。实施例4生产3102牌号的铝合金，装炉量为20t，配料方案为电解铝液18t，固体铝2t，实现电解招液的比例为90 %。加料向熔炼炉内加入24Kg打渣剂和I. 6t固体铝，其中打渣剂的加入量按每吨铝O. 8-1. 2kg计算，然后加入18t电解铝液，使固体铝熔化，冷却电解铝液至740°C，再加入固体铝400Kg，用电磁搅拌lOmin，温度降至670°C，开始加热，7min后加入中间合金物料，调整成分,20min后搅拌扒洛；熔炼炉精炼测量铝熔体温度，当温度到达730_780°C时，取样分析成分，然后进行25min的喷粉精炼，精炼剂用量34Kg (精炼剂按每吨铝I. 5-1. 7Kg计算)，喷粉精炼采用双管喷射法，每根喷射管中精炼剂的喷射速度为O. 68Kg/min，精炼后静置IOmin进行扒渣；当温度再次达到730-780°C时，重新取样分析成分，然后进行18min的氩气+CCl4精炼，CCl4用量为2. 9Kg (CCl4用量按每吨铝O. 14-0. 16Kg计算)，精炼后静置IOmin进行扒渣；当温度再次达到730-780°C时，将铝熔体倒入静置炉；静置炉精炼铝熔体倒入静置炉后20min内，向静置炉中加入50kg固体铝，开始氩气+CCl4精炼，CCl4用量为I. OKg，此后每隔3-4小时进行一次氩气+CCl4精炼，精炼时间为15-20min, CCl4用量为O. 8-1. 2Kg，每次精炼工艺中需加入50_80Kg的固体铝量。精炼后的电解铝液经过在线除气和过滤后，加入O. 2%的铝钛硼晶粒细化剂，经过 轧制得到铸轧坯料。所生产铸轧坯料晶粒度可达到国家标准(GB/T3246. 2000 :变形铝及铝合金制品组织检验方法)中规定的I级，无中心偏析、夹渣、孔洞等冶金缺陷产生，氢含量可控制在彡O. 12mL/100gAl。铸轧坯料经过空调铝箔生产工艺后，生产出的空调铝箔，力学性能达到国家一级标准，其它性能指标符合产品要求。实施例5生产8011牌号铝合金，装炉量为20t，配料方案为电解铝液19t，固体铝lt，实现电解铝液的比例为95%。加料向熔炼炉内加入22Kg打渣剂和It固体铝，其中打渣剂的加入量按每吨铝O. 8-1. 2kg计算，然后加入19t电解铝液，使固体铝熔化，冷却电解铝液至735°C，再加入废铝200kg，用电磁搅拌20min，温度降至690°C，开始加热，8min后加入中间合金物料，调整铝液成分，20min后搅拌扒洛；熔炼炉精炼测量电解铝液温度，当温度到达730_780°C时，取样分析电解铝液成分，然后进行20min的喷粉精炼，精炼剂用量30Kg (精炼剂按每吨铝I. 5-1. 7Kg计算)，喷粉精炼采用单管喷射法，喷射管中精炼剂的喷射速度为I. 5Kg/min，精炼后静置15min进行扒渣；当温度再次达到730-780°C时，重新取样分析成分，然后进行17min的氩气+CCl4精炼，CCl4用量为3. IKg (CCl4用量按每吨铝O. 14-0. 16Kg计算)，精炼后静置15min进行扒渣；当温度再次达到730-780°C时，将电解铝液倒入静置炉，电解铝液在静置炉内进行连续生产；静置炉精炼电解铝液倒入静置炉后20min内，向静置炉中加入65kg固体铝，开始氩气+CCl4精炼，CCl4用量为I. OKg,此后每隔3-4小时进行一次氩气+CCl4精炼，精炼时间为15-20min，CCl4用量为O. 8-1. 2Kg，每次精炼工艺中需加入50_80Kg的固体铝量。精炼后的电解铝液经过在线除气和过滤后，加入O. 2%的铝钛硼晶粒细化剂，晶体粒度达到产品要求后将电解铝液经过轧制得到铸轧坯料。所生产铸轧坯料晶粒度可达到国家标准(GB/T3246. 2000 :变形铝及铝合金制品组织检验方法)中规定的I级，无中心偏析、夹渣、孔洞等冶金缺陷产生，氢含量可控制在彡O. 12mL/100gAlo铸轧坯料经过空调铝箔生产工艺后，生产出的空调铝箔，力学性能达到国家一级标准，其它性能指标符合产品要求。实施例6
生产1235牌号铝合金，装炉量为20t，配料方案为电解铝液17t，固体铝3t，实现电解铝液的比例为85%。加料向熔炼炉内加入18Kg打渣剂，其中打渣剂的加入量按每吨铝O. 8-1. 2kg计算，然后加入17t电解铝液，冷却电解铝液至760°C，再加入剩余的3t固体铝，使温度降至665°C，开始加热，待固体铝熔化后再加入中间合金物料，调整铝液成分，ISmin后搅拌扒渣；熔炼炉精炼测量铝熔体温度，当温度到达730_780°C时，取样分析成分，然后进行30min的喷粉精炼，精炼剂用量30Kg (精炼剂按每吨铝I. 5-1. 7Kg计算)，喷粉精炼采用双管喷射法，每根喷射管中精炼剂的喷射速度为O. 5Kg/min，精炼后静置IOmin进行扒渣；当温度再次达到730-780°C时，重新取样分析成分，然后进行17min的氩气+CCl4精炼，CCl4用量为3. 2Kg (CCl4用量按每吨铝O. 14-0. 16Kg计算)，精炼后静置IOmin进行扒渣；当温度再次达到730-780°C时，将铝熔体倒入静置炉；
静置炉精炼铝熔体倒入静置炉后20min内，向静置炉中加入75kg固体铝，开始氩气+CCl4精炼，CCl4用量为I. OKg，此后每隔3-4小时进行一次氩气+CCl4精炼，精炼时间为15-20min, CCl4用量为O. 8-1. 2Kg，每次精炼工艺中需加入50_80Kg的固体铝量。精炼后的电解铝液经过在线除气和过滤后，加入O. 2%的铝钛硼晶粒细化剂，经过轧制得到铸轧坯料。所生产铸轧坯料晶粒度可达到国家标准(GB/T3246. 2000 :变形铝及铝合金制品组织检验方法)中规定的I级，无中心偏析、夹渣、孔洞等冶金缺陷产生，氢含量可控制在彡O. 12mL/100gAl。铸轧坯料经过双零箔生产工艺后，生产出的双零六铝箔，针孔数(300个/m2，其它性能指标符合产品要求。
权利要求
1.一种电解铝液直接进行铸轧生产的方法，步骤为配料一加料一加热，成分调整一熔炼炉内精炼一倒入静置炉一静置炉精炼一在线除气一在线过滤一轧制工艺流程，其特征在于，所述加料工艺为向熔炼炉内加入打渣剂和占装炉量0-10%的固体铝一加入占装炉量80-100%的电解铝液一冷却至730-780°C—加入占装炉量1_15%的固体铝，冷却至660-700。。。
2.根据权利要求I所述的电解铝液直接进行铸轧生产的方法，其特征在于，所述熔炼炉内精炼包括氩气喷粉精炼和氩气+CCl4精炼。
3.根据权利要求2所述的电解铝液直接进行铸轧生产的方法，其特征在于，所述氩气喷粉精炼精炼剂用量为每吨铝I. 5-1. 7Kg，精炼时间为15-30min。
4.根据权利要求2所述的电解铝液直接进行铸轧生产的方法，其特征在于，所述氩气喷粉精炼采用单管喷射法，所述精炼剂喷射速度为I. 5-2. OKg/min。
5.根据权利要求2所述的电解铝液直接进行铸轧生产的方法，其特征在于，所述氩气喷粉精炼采用双管喷射法，所述每根喷射管的精炼剂喷射速度为O. 5-1. OKg/min。
6.根据权利要求2所述的电解铝液直接进行铸轧生产的方法，其特征在于，所述氩气+CCl4精炼中CCl4的用量为每吨铝O. 14-0. 16Kg，精炼时间为15_20min。
7.根据权利要求I所述的电解铝液直接进行铸轧生产的方法，其特征在于，所述静置炉精炼为IS气+CCl4精炼,所述精炼时间间隔为3-4h,所述每次精炼加入固体招量为50-80Kg，所述每次精炼中CCl4的总用量为O. 8-1. 2Kg。
全文摘要
本发明公开了一种电解铝液直接进行铸轧生产的方法，步骤为配料→加料→加热，成分调整→熔炼炉内精炼→倒入静置炉→静置炉精炼→在线除气→在线过滤→轧制工艺流程，所述加料工艺为向熔炼炉内加入打渣剂和占装炉量0-10％的固体铝→加入占装炉量80-100％的电解铝液→冷却至730-780℃→加入占装炉量的1-15％的固体铝，冷却至660-700℃。本发明提供的电解铝液直接进行铸轧生产的方法，电解铝液的比例提高到80-100％，通过改变加料工艺等方法，增加电解铝液中的晶核数，从而满足铸轧坯料及成品质量的需要。
文档编号B22D11/116GK102847898SQ20111018258
公开日2013年1月2日 申请日期2011年7月1日 优先权日2011年7月1日
发明者唐新文, 董景伟 申请人:湖南创元铝业有限公司