一种铝合金熔体净化工艺系统及净化工艺的制作方法

本发明涉及铝合金熔体净化，特别是一种铝合金熔体净化工艺系统及净化工艺。

背景技术：

1、铸造铝合金材料的强韧性，主要合金元素的化学成分、熔炼工艺、铸造性、成型过程的工艺、热处理及最终材料的组织形态等影响。

2、其中，严格控制熔体中的氢、非金属夹杂物、碱金属及碱士金属元素和fe、si杂质含量等能够提高铝熔体的质量，其中，氢含量和氧化膜缺陷对铸锭成品组织的致密性严重影响。即使通过后续的热处理工艺优化铸造铝合金也难以提升这种先天性的缺陷。这些缺陷直接影响材料的机械性能，如拉伸性能、疲劳性能、冲击和弯曲性能等。改善上述缺陷只能在熔炼时，在铝合金材料熔化后通过除气和精炼过程中消除。

3、现有的技术中，中国发明专利cn106702174a公开了铝合金熔体净化装置的静置炉和snif在线除气装置，只是对机械除气的工艺对铝熔体处理，此方法对铝熔体中微量杂质难以净化。

4、因此，为了获得更高质量的铝熔体，需要发明一种适用于生产的一种铝合金熔体净化工艺系统和铝熔体净化工艺。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术的不足，提供一种铝合金熔体净化的工艺系统及铝熔体净化工艺，通过在保温池、精炼池和过滤池采用自底部向上吹氮气或其他惰性气体的方法对铝熔体净化处理，来解决铝熔体的质量不高的问题，及由于铝熔体质量不高而导致的材料机械性能不满足要求的问题。

2、为实现上述目的及其他相关目的，本发明第一方面提供一种铝合金熔体净化的工艺系统，用于净化铝熔体，所述净化系统包括依次连通的上料区、熔化池、保温池、精炼池、过滤池和取料池；

3、所述保温池、精炼池和过滤池的池底或池侧，均设有一个或多个喷气机构，所述喷气机构用于向各所述池中喷气；

4、所述精炼池还设有机械除气机构，所述机械除气机构的机械棒位于所述精炼池内。

5、在本发明一些实施方式中，所述精炼池和过滤池通过第一通道连通，所述过滤池和取料池通过第二通道连通；

6、所述第一通道和第二通道中设置过滤组件。

7、在本发明一些实施方式中，所述净化系统包括两组精炼池、过滤池和取料池，分别设于所述保温池的两侧。

8、在本发明一些实施方式中，所述过滤池包括第一过滤池和第二过滤池；

9、所述精炼池和第一过滤池通过第一通道连通，所述第一过滤池和所述第二过滤池通过第三通道连通，所述第二过滤池和取料池通过第二通道连通；

10、各所述连通通道内设置过滤组件。

11、在本发明一些实施方式中，铝合金熔体净化工艺系统还包括如下技术特征中的一项或多项：

12、a1、所述过滤组件选自金属网、金属合金网或陶瓷网；

13、a2、所述过滤组件选用过滤网，并包括第一过滤组件、第二过滤组件和第三过滤组件；

14、所述第一过滤组件设于所述第一通道中，且目数为150～200；

15、所述第二过滤组件设于所述第二通道中，且目数为300～500；

16、所述第三过滤组件设于所述第三通道中，且目数为200～300；

17、a3、所述喷气机构包括耐热固定件和喷气嘴。

18、在本发明一些实施方式中，铝合金熔体净化工艺系统还包括如下技术特征中的一项或多项：

19、b1、所述保温池、精炼池、过滤池和取料池均为矩形池；

20、b2、所述保温池底部均匀设有多个喷气机构，且所述喷气机构靠近保温池内壁设置；

21、b3、所述精炼池和过滤池底部均匀设有多个喷气机构，且所述喷气机构靠近各所述池的中部设置；

22、b4、所述保温池外周侧设置除渣区。

23、本发明第二方面提供一种铝熔体净化工艺，其特征在于，包括如下步骤：

24、s1、铝锭物料按照工艺配比关系从上料区进入熔化池进行熔化成铝熔体；

25、s2、铝熔体进入保温池进行处理，向保温池中加入精炼剂对铝熔体进行精炼；

26、保温池的池底或池侧设置喷气机构，喷气机构对保温池中的铝熔体吹气，对保温池中的铝熔体进行除杂处理；

27、s3、经过保温池处理后，铝熔体进入精炼池，向精炼池中加入稀土细化剂和/或变质剂合金；且，精炼池的池底或池侧设置喷气机构，池顶设置机械除气机构，通过机械除气机构的机械方式以及喷气机构的吹气方式，对铝熔体进一步除杂处理；

28、s4、铝熔体经过精炼池处理后，进入过滤池；

29、过滤池的池底或池侧设置喷气机构，喷气机构对过滤池中的铝熔体吹气，对过滤池中的铝熔体进行除杂处理；

30、s5、经过过滤池处理后，铝熔体进入取料池。

31、在本发明一些实施方式中，铝熔体净化工艺，还包括如下技术特征中的一项：

32、c1、所述s4步骤中，所述过滤池包括第一过滤池(51)和第二过滤池(52)；铝熔体经过精炼池(4)处理后，进入第一过滤池(51)进行处理后，再进入第二过滤池(52)；

33、c2、所述喷气机构包括耐热固定件和喷气嘴；

34、c3、所述喷气机构的喷气压力为0.1～0.3mpa；

35、c4、所述喷气机构的气体流量为0.2～0.5m3/h；

36、c5、所述机械除气机构选用石墨除气棒；

37、c6、所述机械除气机构的转速为35-55rpm；

38、c7、步骤s3中，物料在精炼池的停留时间为8-12min；

39、c8、步骤s4中，物料在过滤池的停留时间为8-12min；

40、c9、步骤s5中，物料在取料池的停留时间为4-6min。

41、在本发明一些实施方式中，铝熔体净化工艺，还包括：

42、d1、特征c1中，所述精炼池(4)和第一过滤池(51)通过第一通道 (415)连通、所述第一过滤池与第二过滤池通过第三通道(512)连通，所述第二过滤池与所述取料池通过第二通道(516)连通；且所述第一通道 (415)、第二通道(516)和第三通道(512)中分别设置过滤组件；

43、d2、步骤s2中，保温池中的喷气机构的喷气压力为0.15～0.3mpa，气体流量为0.4～0.5m3/h；

44、d3、步骤s3中，精炼池中的喷气机构的喷气压力为0.2～0.3mpa，气体流量为0.3～0.4m3/h；

45、d4、所述过滤池中的喷气机构的喷气压力为0.1～0.18mpa，气体流量为0.2～0.3m3/h。

46、在本发明一些实施方式中，特征d1中，所述过滤组件选用过滤网，并包括第一过滤组件、第二过滤组件和第三过滤组件；

47、所述第一过滤组件设于所述第一通道中，目数为150～200；

48、所述第二过滤组件设于所述第二通道中，目数为300～500；

49、所述第三过滤组件设于所述第三通道中，目数为200～300。

50、上述实施方案具备的有益效果如下：

51、1)采用新的净化工艺系统，在精炼池和取料池之间增加了过滤池，增加了工艺节拍，在精炼池加入稀土细化剂、变质剂合金，使其在过滤池中将其充分的满足细化和变质，提高铝熔体质量，进而提高材料的性能；

52、2)精炼池、过滤池和取料池通过连通通道连通，在连通通道中填充过滤组件，铝熔体经过各过滤组件进行杂质处理；

53、3)在保温池、精炼池和过滤池的池底或池侧增加喷气机构，采用间歇或连续吹气的方式，对铝熔体进行除杂处理，提高铝熔体质量；

54、4)在精炼池底部设置喷气机构的喷气嘴与机械石墨棒的出气口微交错设置，形成气对流，使石墨棒的使用周期增加。