一种铝硅中间合金的熔炼工艺

摘要

本发明涉及一种铝硅中间合金的熔炼工艺。配料按质量百分比称取75％的含铝≥99.7％工业纯铝锭和12.5-13％的6063铝合金重熔再生锭加入在1000-1200℃的反射炉内，待完全熔化后，再将已称取好的12-12.5％的纯硅加入炉内，生成铝硅中间合金熔体，经过熔炼、铸造、锯断工艺而成。本发明在不增加设备投入的前提下，利用现有带环保装置系统的铝合金熔炼反射炉和深井、一次连续铸造多根圆柱锭的铸造系统熔炼和铸造铝硅中间合金圆柱锭，代替了传统的铝硅中间合金采用小型地炉熔炼，人工浇注及锭模自冷法的落后生产工艺，节约了能源和保护环境，大大地提高生产效率和减轻工人的劳动强度，更确保了铝硅中间合金含硅量的均衡性和铝硅的充分化合及晶粒细化，促进了企业的转型升级和发展。

说明书

技术领域

本发明属铝合金材料熔炼与铸造技术领域，特指一种铝硅中间合金的熔炼 工艺。

背景技术

工业纯硅其熔点高，在熔炼铝合金中直接加入不易化合，一般都以中间合 金形式加入，而传统的铝硅中间合金的熔炼及制作方法大都采用小型的炉多台 炉熔炼及人工浇注、锭模自冷法生产，此法存在很多缺陷：生产效率低，每批 次含硅量不均衡，而导致铝合金熔炼配料过程中多次检验及添加铝硅中间合金， 且硅与铝化合不完全，由于熔炼温度高，工人劳动强度大，熔炼铸造过程中除 渣，除气不彻底，氧化硅(硅皮)难于除掉。用此铝硅中间合金进行配料熔炼 及铸造的系列铝合金圆柱锭，经加热挤压生产的铝型材表面易夹带黑点颗粒， 而导致铝型材表面拉伤、粗糙等缺陷。

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一种工艺简单，铝硅中间合金含硅 量的均衡性和铝硅化合充分，并且生产效率高，节能环保，减轻工人的劳动强 度的铝硅中间合金熔炼工艺及制作方法。

为解决上述问题，采取以下技术方案：一种铝硅中间合金的熔炼工艺，包 括以下步骤：

1、配料：

1)含铝量≥99.7％的工业纯铝锭占75％；

2)6063铝合金重熔再生铝锭占12.5-13％；

3)工业纯硅占12～12.5％；

2、熔炼：

将反射炉炉膛先加热到1000-1200℃，把已称取好的75％工业纯铝锭和 12-12.5％的6063铝合金重熔再生锭同时加入炉内，待完全熔化后，铝液的温度 达到760℃，再将已称取好的12-12.5％工业纯硅加入炉内，待完全熔化后，用 永磁搅拌机按顺逆时搅拌，搅拌时间10-15分钟，铝液在炉内停留40分钟后再 进行2-4次搅拌至完全化合，用除渣剂，精炼剂和99.999％的高纯氮气对铝硅中 间合金熔液进行彻底的除渣，除气，然后将液面浮渣彻底清除炉外，让其熔体 静置。

3、铸造工艺：

1)铸造前采用高温玻璃纤维袋和30目高温陶瓷过滤板前后两级过滤铝硅中间 合金熔体。

2)铸造温度为720℃，采用深井一次连续铸造80根直径90mm的铸造系统，利 用等温，等速冷却法铸造。

3)铸造冷却水温25-30℃。

4、锯断：

利用锯铝合金圆柱锭的锯棒机将铝硅中间合金圆柱长锭锯成若干小段。

本发明的有益效果如下：

1、本发明改进了传统的熔炼工艺及制作方法，能充分利用现有设备熔炼和 铸造铝硅中间合金，不需要增加设备投入。

2、工艺简单，生产效率高，按大炉4人8小时全生产流程计，可产12吨， 每人3吨，而小型地炉1人8小时计，可产两炉，每炉250kg，每人0.5吨，因 此比小型地炉生产效率提高6倍。

3、充分利用再生铝锭，节约能源又保护环境和减轻工人的劳动强度。

4、新工艺及新方法熔铸的铝硅中间合金配制的铝合金圆柱锭，经加热挤压 的型材表面亮色一致，消除了以前产品中夹带黑点颗粒，产品质量得到大幅提 高。

具体实施方式

实施例1：取75％铝量≥99.7％的工业纯铝锭，12.5％的6063铝合金重熔再 生铝锭及12.5％的工业纯硅，将反射炉炉膛加热到1100℃，把已称取好的75％ 工业纯铝锭和12.5％的6063铝合金重熔再生锭同时加入炉内，待完全熔化后， 铝液的温度达到760℃时，将已称取好的12.5％工业纯硅加入炉内，待完全熔化 后，用永磁搅拌机按顺逆时搅拌，搅拌时间13分钟，铝液在炉内停留40分钟 后再进行2次搅拌至完全化合，炉前Al-Ti-B剂和炉后Al-Ti-B丝两次对熔体 进行充分晶粒细化，再用99.999％的高纯氮气对铝硅中间合金熔液进行彻底的除 渣、除气，然后将液面浮渣彻底清除炉外，让其熔体静置8分钟。铸造前采用 高温玻璃纤维袋和30目高温陶瓷过滤板前后两级过滤铝硅中间合金熔体，调节 铝液温度为720℃时，采用深井一次连续铸造80根直径90mm的铸造系统，利用 等温、等速冷却法铸造，铸造冷却水温为25℃。

实施例2：取75％铝量≥99.7％的工业纯铝锭，12.3％的6063铝合金重熔再 生铝锭及12.7％的工业纯硅，将反射炉炉膛加热到1100℃，把已称取好的75％ 工业纯铝锭和12.3％的6063铝合金重熔再生锭同时加入炉内，待完全熔化后， 铝液的温度达到760℃时，将已称取好的12.7％工业纯硅加入炉内，待完全熔化 后，用永磁搅拌机按顺逆时搅拌，搅拌时间15分钟，铝液在炉内停留60分钟 后再进行4次搅拌至完全化合，炉前Al-Ti-B剂和炉后Al-Ti-B丝两次对熔体 进行充分晶粒细化，再用99.999％的高纯氮气对铝硅中间合金熔液进行彻底的除 渣，除气，然后将液面浮渣彻底清除炉外，让其熔体静置10分钟。铸造前采用 高温玻璃纤维袋和30目高温陶瓷过滤板前后两级过滤铝硅中间合金熔体，调节 铝液温度为720℃时，采用深井一次连续铸造80根直径90mm的铸造系统，利用 等温、等速冷却法铸造，铸造冷却水温为28℃。