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回收鋁-鋰型合金廢料的方法

文檔序號:3405197閱讀:693來源:國知局

專利名稱::回收鋁-鋰型合金廢料的方法
技術領域
:本發明涉及由廢料(回收的原材料,諸如機加工的邊角料或碎屑)制備含鋰的鋁合金再熔鑄塊。本發明尤其涉及由航空和航天工業的制造方法所形成的廢料的回收。
背景技術
:在許多工業中,通過諸如機械加工、變形和切割中間產品等工藝來制造金屬成品的方法產生了大量的機加工邊角料和碎屑。在本說明書中,這些廢物用術語"廢料"來表示,術語"廢料"在題為"鋁和鋁合金-術語和定義-第三部分廢料(用于回收的原材料)"的標準EN12258-3中指用于回收的產品(鋁)。航空和航天工業中尤其產生了大量的廢料,因為許多航空器構件和結構部件是通過整體機械加工大塊構件獲得的。然而,由于混合有其它鋁合金或航空業中所使用的其它材料,諸如不銹鋼和鈦,所述廢料經常難于直接回收(Wilsonetal.JournaldePhysiqueC_751987)。因而將機加工航空合金的廢料回收到例如用于模制產品的鋁-硅合金中。這種回收利用方法在下文中將稱作"常規拉絲模(fili"ehabituelle)"。這導致金屬價值的部分損失。還可以由廢料制造鋁合金產品,用于航空和航天用途。專利FR2801060描述了用回收原料例如才幾加工的邊角料或碎屑來制造7000系列合金的成品和半成品。所述回收可通過一個針對某些雜質進行純化的步驟進行。這種回收利用方法在下文中將稱作"航空拉絲模"。術語"鋁-鋰型合金"指鋰含量大于0.2重量%、優選大于O.5重量%的任何合金,而不管合金中其它元素的含量。此類合金的共同點是需要特別的防預措施以防止鋰的氧化。鋁-鋰型(A1-Li)合金的密度比常規的鋁合金的密度更小,因此對于減輕航空部件的重量非常有益。然而,Al-Li型合金明顯比由不含鋰的合金構成的產品更為昂貴,有以下三點原因鋰的固有成本、鑄造廠中形成金屬的成本和回收廢料的難度。本發明涉及Al-Li型合金廢料的回收,尤其涉及細碎廢料的回收。這種廢料不僅在由軋制、拉制或鍛造的半成品制造結構元件的過程中產生,而且在同樣的鋁廠中,在軋制鑄塊的銑面過程中或在坯錠剝皮的過程中也會產生。根據現有技術,只有大塊的Al-Li型合金廢料被回收,例如軋制的鑄塊、坯錠或廢棄的厚板材或修剪厚板材得到的廢料。對于細碎的廢料,諸如A1-Li型合金的機加工碎屑,本領域技術人員傾向于認為回收工業量的這種廢料是不可行的。因此在"常規拉絲模"中,鋰的存在產生了許多問題,首先從實踐的觀點看,當熔融廢料時,由于鋰促進了液態金屬的氧化從而造成煙氣的存在、形成厚殼而且可能使熔體完全固化,其次由于鋰對于多種鋁合金的用途而言一一諸如包裝(其中,對于某些用途,殘余的鋰含量不應超過0.0001%)——是一種有害的金屬,或者由于全部雜質可允許的最大含量為0.05%(RobareetWitters,LightMetals1991,p.1223)。同樣地,在"航空拉絲模"中,通常認為(Wilsonetal.JournaldePhysiqueC-751987)根據使用這些產品的工業(尤其是航空和航天工業)所需的質量條件,將Al-Li型合金廢料循環回同一合金中是不可行的。在現有技術中,最常用的能夠使Al-Li型合金廢料進行循環的解決方案包括使用一種能夠將鋁從鋰中分離的方法(Wilsonetal.,RabareetWitters)。因此,存在多篇涉及通過電解方法來提純鋁-鋰液體混合物的專利申請。這類方法描述于US4,780,186(Alcoa)、US4,790,917(Alcan)、US4,849,072(Alcoa)、US4,882,017(Alcoa)、US4,973,390(Alcoa)和US5,071,523(Alcoa)中。其它化學類型的解決方案也有述及。FR2600343(Pechiney)提出了一種通過使鋰氯化并回收所形成的氯化鋰來回收金屬廢料中的鋁和鋰的方法。類似地,US4,758,316(Alcoa)提出了一種再熔和提純Al-Li型合金廢料的方法,尤其是通過氯化液態金屬而形成一種LiCl鹽。文件US5,032,171(Alcoa)提出了一種通過添加氬氟酸鹽并進行電磁攪動而去除熔融的鋁-鋰合金中的鋰的方法。根據現有技術,大量細碎的Al-Li型合金廢料因此而離開鋁工業的循環最終用于拉絲模以外的用途,例如用于還原鋼鐵。這嚴重影響了A1-Li合金的總體經濟性并束縛了它們的經濟發展。當Al-Li型合金包含其它貴重化學元素,諸如銀、鈧、稀土金屬和銅時,所述對經濟性的影響進一步增強。例如,合金AA2195包含0.8-1.2%的鋰和0.25-0.6%的銀,而合金AA2098包含0.8-1.3%的鋰和0.25-0.6%的4艮。通常,希望改善Al-Li型合金的回收率。現有技術從總體上描述了使鋁合金廢料熔融的方法。US3,999,980描述了一種在惰性氣氛下熔融廢料的方法并將其與使用熔融的鹽的典型方法進行了比較。US4,159,907示出了與低密度廢料相關的問題,低密度導致廢料易于停留在液態鋁的表面并被氧化,并提出通過壓縮而壓實廢料以解決該問題。US6,074,455描述了一種通過將所述廢料添加到由轉子產生的渦流而將廢料快速浸入液態鋁中的方法。US3,873,305描述了一種熔融容器廢料的方法,其中廢料通過強行浸入移動流體中而快速熔融。JP10147822描述一個用于使廢料再熔的熔爐,其中借助一個特定裝置將廢料在熔體上方攪拌。美國專利申請2004/0244535提出將A1-Li型合金廢料以壓實形態加入適合獲得快速浸漬的中間罐中。為了熔融廢料,根據現有技術,優選通過惰性氣氛或用熔融的鹽來進行快速浸漬或保護以避免廢料氧化。對于A1-Li型合金,其比其它鋁合金更易于氧化,本領域技術人員認為需要更進一步推進通過惰性氣氛或用熔融的鹽來進行快速浸漬或保護的方法,如果使用細碎的廢料,即具有高的比表面的廢料,則情況更是如此。因此在文獻(D.Naser,MaterialEng.103(4)p.48)中這樣述及在熔融過程中,Al-Li型合金廢料的混合問題尚未解決,需要特定的設備來熔融這種類型的廢料。因此,本發明力求解決的問題是,提供一種制造鋁-鋰型合金的再熔鑄塊的新方法,這種方法能夠使大部分的細碎廢料被熔入。
發明內容本發明涉及一種熔融含鋰的合金廢料的方法,其中(i)提供含鋁-鋰型合金的廢料(供給步驟);(ii)在一個熔爐中制備一個具有第一組成的初始液態金屬床(初始液態金屬床的制備步驟);(iii)將所述廢料裝載在所述初始液態金屬床上以便在所述液態金屬床的表面形成一個具有控制厚度的所述廢料的漂浮層(裝栽步驟),所述漂浮層通過與所述液態金屬床接觸而部分熔融,以獲得一個具有第二組成的液態金屬浴,所述第二組成可以與第一組成相同或不同,所述具有第二組成的液態金屬浴的鋰含量介于0.1且優選0.2-2.5重量%之間。(iv)從所述具有第二組成的液態金屬浴移出液態金屬(移出步驟)。本發明的另一個目的在于一種通過本發明的方法所獲得的再熔鑄塊。本發明的又一個目的在于將通過本發明的方法所獲得的中間產品用于制造Al-Li型合金成品或半成品,諸如厚板材、薄板材、巻板、型材或鍛造部件的用途。圖1示意性地說明本發明方法的操作原理。使用螺旋給料機(5)將廢料(4)從儲罐(6)引入到熔爐(1)中,并在液態金屬(2)的表面形成一個廢料層(3),該廢料層保護液態金屬的表面不被氧化。圖2示出了用于測量漂浮層(3)內的氧含量的裝置。取樣棒(14)插入漂浮層(3)中一定深度(15),借助于氣體分析儀(16)測量局部取樣的氣體組成。具體實施方式a)定義除非另有指出,所有有關合金的化學組成都以重量百分比表示。因此,在一個數學表達式中,"0.札i,,表示0.4乘以鋰含量,以重量百分比表示;這相應地適用于其它化學元素。合金的定義遵守鋁業協會(TheAluminumAssociation)的規定,其對于本4頁域H術人員是公知的。例如,標準鋁合金的化學組成由標準EN573-3定義。除非另有指出,否則適用歐洲標準EN12258-1中的定義。在標準EN12258-3中描述了與廢料及其回收相關的術語。術語"機加工"包括任何去除材料的方法,諸如車削、銑削、鏜孔、攻螺紋、放電才幾加工、磨削、磨光。b)發明詳述本發明的方法包括三個主要步驟第一,供給廢料;第二,制備一個初始液態金屬床并裝栽廢料;以及第三,移出液態金屬并澆鑄。1/供給廢料通過本發明的方法能夠回收的廢料可以多種形式提供,但優選包括細碎的廢料,即由以下元素組成的廢料其中,在長度、寬度和厚度中至少一個尺寸小于lmm,且在長度、寬度和厚度中沒有一個尺寸大于30mm。特別優選的形式之一為標準EN12258-3中提及的"車削屑",車削屑指由機加工或其它操作產生的磨粒、碎屑、刨花、薄片組成的廢料。在本發明的范圍內能夠回收的廢料可以多種形態提供主要為松散的廢料和磨碎的廢料,如果粒狀廢料的尺寸足夠小,則粒狀廢料也可以使用。廢料的粒度特征對于實現本發明是重要的。如果廢料以壓實的形式供給,通常需要一個使其松散的步驟。可用于本發明的廢料還可通過其密度表征。廢料的密度按照下述方式測量將容量為1升的圓柱形器亞裝滿廢料,以微小震動的形式產生振動以便壓實廢料。重復所述操作直到所述器皿裝滿到邊緣。裝滿的器皿的重量減去空器亞的重量,能夠測定廢料的密度。優選廢料密度在0.05且優選地在0.1-0.7t/m3(化/立方米)之間,更有利地在0.2-0.4t/m3之間。對于本發明而言,廢料不需要為"處理的廢料,,或"干凈廢料,,的狀態。"涂鍍的廢料"和"陽極化的廢料"不適用于本發明。但是,由更大元素組成的廢料——在標準EN12258-3中稱為"鍛造的廢料"和"用于直接熔融的廢料"——不能在本發明的主要范圍內使用,但是它們可以有利地用于制備本發明所需的初始液態金屬床。通常,所述廢料被潤滑劑所覆蓋,所述潤滑劑可以是乳膠或全部為潤滑油,在本說明書中所述潤滑劑用通用術語"油"表示。存在于廢料上的油的量根據其生成過程的制造步驟和用于除去金屬的技術的不同而改變。因此,存在于在軋制鑄塊的銑面操作中所獲得的廢料上油的量通常較小。而存在于來自機加工的廢料上的油的量則大得多。不管存在于廢料上的油的量多少,本發明都可以使用。初步去油步驟可能是必需的,或至少是有益的。去油可以通過任何常規的化學和/或熱清潔方法進行。在借助于水性產品進行化學去油時,需要一個干燥步驟。一種有利的去油方法包括使用一個具有燒嘴(IDEX⑧型)的旋轉筒式爐;這種類型的爐的氣氛中幾乎不含氧氣以避免油灼燒。在這種類型的爐中借助于一個傳感器和一個控制回路來控制氧含量。有利地,在本發明的范圍內可以回收的廢料主要由優選經過適當分選的鋁-鋰型合金組成。合適的合金為,例如AA2050、AA2090、AA2091、AA2094、AA2095、AA2097、AA2098、AA2099、AA2195、AA2196、AA2197、AA2198、AA2199、AA2297和AA2397,如鋁業協會所定義的。使用分選廢料的優點在于可避免熔池被元素——諸如鋅——污染,所述元素在上述的大部分合金中都不含有,因而便于以后使用所獲得的中間產品。在本發明的范圍內可以有利地、經濟地使用包含銀或鈧的廢料。期望的是,用于本發明的廢料不被由非鋁合金制成的廢料中的鐵和硅污染太重,因為污染太重可能會損害由回收金屬冶煉的產品的某些所需的性能。本發明的方法可以包括一個用于減少含鐵廢料的量的步驟。任何已知的分選方法都可以使用。含鐵金屬的分離較簡單,因為可采用磁分選或渦流分選進行;該后一種方法特別適合于分離磁性廢料(白金屬、不銹鋼等)和非磁性廢料(紅金屬、銅、黃銅等)。因此,可以限制來自含鐵合金部件的廢料的Fe含量。可借助一個基于粒度、密度和/或電導率的差異運行的裝置來進一步改善廢料的分選,如US5060871中所述的。簡言之,基于廢料的初始情況,供給步驟可以包括以下步驟-選擇組成廢料的合金(分選);-如果廢料呈壓實狀態,使其松散;-選擇組成廢料的合適大小的碎片(分選);-去除可能的金屬或非金屬雜質(分選);-去油。這些步驟當然可通過提供具有良好限定特性的廢料來代替。2/制備一個初始液態金屬床并裝載廢料裝載廢料的步驟包括將廢料引入爐中。其可連續或半連續地進行。所述裝栽步驟在一個熔爐中進行,其中制備有一個具有第一組成的初始液態金屬床,未壓實的廢料倒在其上。所述初始液態金屬床優選通過在熔爐中熔融大塊廢料_一諸如薄板或厚板的、板型材的、坯錠的切割角料或切割邊框一一而經濟地獲得,所述大塊廢料由與廢料相容的Al-Li型合金或不含鋰的且優選較純的、其組成不會妨礙最終組成的合金構成。初始液態金屬床還可以通過熔融與廢料相容的A卜Li型合金的再熔鑄塊或不包含鋰的且優選較純的、其組成不會妨礙最終組成的合金獲得。所述初始液態金屬床還可以通過廢料的直接熔融而獲得,但是這種方法在經濟上并非有利的,因為如果該操作在沒有任何特殊防御措施的條件下進行,此操作過程中將會有大量的廢料燃燒掉。也可在合適的惰性氣氛中進行這種廢料的直接熔融,但是這會增加所述方法的投資成本和運行費用。在連續澆鑄的情況下,初始液態金屬床可以有利地由之前澆鑄過程的殘余物(剩余金屬液)組成。初始液態金屬床的重量一般低于待熔融的廢料重量的300%,并優選低于待熔融的廢料重量的150%。優選其溫度基本等于所述大塊廢料或再熔鑄塊的熔融溫度。所述廢料通過合適的裝置一一例如一個螺旋給料機或給料斗和一個振動系統——裝栽在液態金屬床上,以便在液態金屬床的表面生成一個具有控制厚度的所述廢料的漂浮層,所述漂浮層通過與所述液態金屬床接觸而部分熔融,以獲得一個具有第二組成的液態金屬浴,所迷第二組成與第一組成可相同或不同,所述具有第二組成的金屬浴的鋰含量介于0.1重量%(優選0.2重量%)-2.5重量o/。之間。有利地,所述控制厚度在100mm和lS00mm之間并優選地大于300mm。適合于本發明的具有第二組成的液態金屬浴中的鋰含量在0.1重量%(優選0.2重量%)-2.5重量%之間。優選地不超過2.5%,因為超過2.5%,漂浮層的保護不再充分,這會產生有害煙氣并致使爐內的耐火材料更快損壞從而導致鋰產率降低。小于0.1%或即使0.2o/o,鋁液中稀釋的鋰的活性很弱,并且不需要保護。在本發明的一個有利的實施方案中,具有第二組成的液態金屬浴中的鋰含量在0.5%和2%之間。圖1示出了一種包括螺旋給料機(5)的裝置,所述螺旋給料機(5)能夠將廢料(4)加到液態金屬床(2)上以便形成碎屑層(3)。廢料的大小特征、其密度、液態金屬床的溫度和所使用的爐的特征可能對廢料的加入速率有影響,廢料必須以所述速率加入以獲得所需厚度的層。有利地設定廢料的流速以便在裝載步驟的主要階段且有利地基本整個裝載步驟中,維持漂浮層的厚度在100mm和1500mm之間,其中廢料逐漸熔融并混入液態金屬床中。裝載步驟可任選連續或半連續地進行。發明人意外地發現,這樣在液態金屬床的表面形成的漂浮層在熔融過程中可充分地保護所述床,從而避免了被周圍空氣氧化并限制了所述床的熱量損失。在一個優選的實施方案中,漂浮層是準靜態的,即不對其進行攪拌或機械地強行將其混入液態金屬床。優選避免對漂浮層進行機械作用,因為這會損害漂浮層的保護效果。此外,如果使用含鐵的工具來對漂浮層實施機械作用,還存在液態金屬浴被鐵污染的風險,這會影響在航空業的特定用途。在一個有利的實施方案中,在裝載步驟中不使用與漂浮層接觸的機械裝置。在此裝載步驟期間,可使用例如氬、氮或一種熔融的鹽對廢料和液態金屬床進行額外的保護以防其氧化,雖然此額外保護不是必需的。如果液態金屬床的鋰含量較高,例如超過2%,此額外保護是有利的。在本發明的一個有利的實施方案中,所使用的熔爐是一個電磁攪拌爐(感應爐)。3/所獲得的液態金屬的移出和澆鑄具有第二組成的液態金屬浴可通過任何合適的方式從熔爐中移出(移出步驟),例如熔爐的傾斜、吸液、可移動壁的運動等。此取樣步驟可任選連續或半連續地進行。在本發明的一種連續方式中,廢料的裝載步驟和液態金屬的移出步驟至少部分地同時進行。在這種情況下,液態金屬必須一直被漂浮的廢料層覆蓋。在該連續方式的一個有利的實施方案中,在至少部分同時的裝載步驟和液態金屬的移出步驟過程中,使用氬、氮或一種熔融的鹽對廢料和液態金屬進行抗氧化保護。對移出的液態金屬進行澆鑄以形成一種或多種固態中間產品,諸如軋制鑄塊、擠壓坯錠、鍛塊或再熔鑄塊。以再熔鑄塊的形式(如標準EN12258-1中所定義的)"塊"、"錠"、"T型架"、"大錠塊"或其它任何對后續熔融有益的形式澆鑄是有利的。在移出步驟過程中和澆鑄過程中,如果液態金屬暴露于周圍大氣中的時間足夠短,則無需采取特別的措施來保護從爐中移出的液態金屬的表面以防氧化。所獲得的中間產品在本領域技術人員對于這種類型的合金常用的操作條件下冷卻并出模。在本發明的一個有利的實施方案中,所獲得的中間產品為再熔鑄塊。所獲得的再熔鑄塊優選鋰含量在0.1-2.5重量%之間,更優選地在0.2-2重量%之間。本發明所獲得的再熔鑄塊可有利地用于制造Al-Li型合金的成品或半成品,諸如厚板材、薄板材、巻板、型材或鍛造部件。發明人還觀察到當廢料包含貴重金屬一一諸如銀和/或鈧時,這些金屬的回收率是非常有利的。4/任選的漂浮層最終熔融歩驟在本發明的一個實施方案中,漂浮層基本完全熔融,并優選在裝載步驟完成之后對液態金屬的溫度進行調節以使液態金屬能夠被移出(層的最終熔融步驟)。在本發明的一個有利的實施方案中,層的最終熔融步驟在一種抗氧化的保護氣氛下進行;這種保護可例如通過液態氬或注入氣態氬獲得。還可以使用其它的惰性氣體和/或氮。在本發明的另一個實施方案中,在層的最終熔融步驟中使用一種熔融的鹽,諸如KCL、LiCl、MgCl2或這些鹽的混合物,任選可添加A1F3、冰晶石(AlF6Na3)、錐冰晶石(Na5Al3F14)或任何其它合適的鹽,以便保護液態金屬表面不被氧化。如果所述浴中的鋰含量較高,例如超過2%,則在溫度調節步驟中進行這種保護尤為有利。本發明的方法具有以下技術和經濟優點-不需要投資特別的裝置、尤其是使用惰性氣氛的裝置,-對于昂貴耗材一一諸如惰性氣體,即使需要,也使其用量最小化,因為形成的具有控制厚度的漂浮層能夠以出人意料的有效方式保護液態金屬表面不被氧化。如果合金包含除銀和/或鈧以外的其它貴重金屬,則從經濟的角度看所述方法是特別有利的,因為它使得這些貴重金屬能夠全部被回收。因此,本方法相對于對廢料進行快速浸漬和/或對Al-Li型合金廢料進行昂貴保護以限制其氧化的現有技術及其技術和經濟后果而言,顯示出顯著的進步。c)實施例實施例1將2噸的合金2098的銑面碎屑("廢料")通過一個螺旋加料機導入10£乂@爐中以去油。這種廢料的密度為0.3t/m3。在所述爐的入口處使用一個磁傳感器以將偶有的磁污染最小化。在一個容量為6噸的感應爐中(供給電流的頻率70Hz),以3噸的合金2098的大塊廢料為原料制備一個液態金屬床(對于其它類似的熔融試驗和連續澆鑄操作,使用之前澆鑄的殘余物作為液態金屬床("剩余金屬液"))。此液態金屬床的溫度調節到700和780t:之間。然后以6噸/小時的流速加入2噸廢料。獲得一個靜態厚度為800mm的漂浮層。對于某些試驗在此裝載步驟期間加入氬。所有試驗的條件概括在表1中。當廢料完全裝載后,在所述的一些試驗中以鹽或氬的形式對液態金屬的表面進行保護。所使用的鹽由一種50%KC1-50%LiCl的混合物組成。然后才艮據試驗情況將液態金屬的溫度設定在730或750t:。設定的溫度以及獲得的溫度給出在表l中。然后澆鑄2噸液態金屬,分配在兩個l噸容量的缽中。在導入廢料的步驟之后和在缽中澆鑄時移出用于分析的試樣("澆鑄塊")。表l.操作條件<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>對于不同試驗所獲得的在澆鑄時取樣的金屬塊的分析結果給出在表2中。觀察到來自合金2024和7075的錳和鋅污染,其污染了2098的廢料。通過測定、使用不同的鋅和錳含量,即來自合金2024和2075的廢料的量,進行了與該污染相關的數字校正以獲得鋰產率。表2.分析結果和產率<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>與預料情況相反,對所使用的所有試驗構型,鋰產率非常接近。因此在序號3的試驗中,除了漂浮層的保護之外,在裝栽或溫度升高期間不進行特別保護,諸如氬或鹽保護,Li產率對于工業操作而言完全可以接受。此外,還注意到4艮的回收率良好(初始理論的Ag含量以重量計大約為0.3%)。這使得所述方法從經濟的角度更具吸引力。為了優化所迷方法的經濟效率,在出模之后表面上的浮渣包含金屬形式的金屬,其可通過另外的操作回收。實施例2為了更好地理解本發明中在液態金屬之上的漂浮層的保護效果,通過傳感器和專用的裝置對漂浮層內的氧含量進行了測量。圖2示意性地示出了使用的方法。將一個氣體取樣桿(14)插入漂浮層(3)內預定的深度(15)。插入之后在預定的時間(tl)借助于一個氣體分析儀(16)測量氧含量。在插入之后的這個時間可能影響測量的結果,因為桿插入漂浮層中會局部干擾氣氛的組成。所獲得的結果給出在表3中。應指出的是,將桿插入50mm的深度時,可觀察到對于氧含量的影響。對于插入深度為120cm和在插入之后7min時,氧含量可達到原來的三分之一以下。這些測量示出了漂浮層對局部氧含量的影響。表3.氧含量的測量結果<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>權利要求1.熔融含鋰的鋁合金廢料的方法,其中(i)提供含鋁-鋰型合金的廢料(供給步驟);(ii)在一個熔爐中制備一個具有第一組成的初始液態金屬床(初始液態金屬床的制備步驟);(iii)將所述廢料裝載在所述初始液態金屬床上以便在所述液態金屬床的表面生成一個具有控制厚度的所述廢料的漂浮層(裝載步驟),所述漂浮層通過與所述液態金屬床接觸而部分地熔融,以獲得一個具有第二組成的液態金屬浴,所述第二組成可以與第一組成相同或不同,所述具有第二組成的液態金屬浴的鋰含量介于0.1重量%,優選0.2重量%-2.5重量%之間;(iv)從所述具有第二組成的液態金屬浴移出液態金屬(移出步驟)。2.根據權利要求1的連續方法,其中所述裝栽和移出步驟至少部分同時進行,并且其中在這兩個步驟中所述液態金屬一直被所述廢料漂浮層覆蓋。3.根據權利要求1或2的方法,其中所述裝栽步驟連續或半連續地進行。4.根據權利要求1至3中任一項的方法,其中所述移出步驟連續或半連續地進行。5.根據權利要求1的方法,其中在裝載步驟完成之后,所述廢料漂浮層被完全熔融(漂浮層的最終熔融步驟)。6.根據權利要求5的方法,其中調節所述具有第二組成的液態金屬浴的溫度,以便在移出步驟中獲得與液態金屬的移出相容的溫度。7.根據權利要求5至6中任一項的方法,其中在漂浮層的最終熔融步驟中,通過液態氬和/或氣態氬和/或氮保護所述廢料和液態金屬不坤皮氧化。8.根據權利要求5至7中任一項的方法,其中在漂浮層的最終熔融步驟中,通過一種熔融的鹽保護所述廢料和液態金屬不被氧化。9.根據權利要求8的方法,其中所述熔融的鹽由一種或多種包括在由KC1、UC1、MgCh、A1F3、AlF(iNa3和Na5AhF"所形成的組中的鹽組成。10.根據權利要求1至9中任一項的方法,其中澆鑄移出的液態金屬以形成一種固態中間產品。11.根據權利要求1至10中任一項的方法,其中在裝栽步驟中,所述漂浮層的控制厚度在100mm和1500血m之間。12.根據權利要求11的方法,其中在裝栽步驟中,所述漂浮層的控制厚度大于300mm。13.根據權利要求1至12中任一項的方法,其中所述具有第二組成的液態金屬浴的鋰含量介于0.5重量%-2重量%之間。14.根據權利要求1至13中任一項的方法,其中在裝載步驟中,通過氬和/或氮和/或一種熔融的鹽保護所述廢料漂浮層和液態金屬床不被氧化。15.根據權利要求1至14中任一項的方法,其中所述廢料由機加工或其它操作產生的車屑一一諸如磨粒、碎屑、刨花一_構成。16.根據權利要求1至15中任一項的方法,其中所述廢料包括以下成分它在長度、寬度和厚度中至少一個尺寸小于lmm,且在長度、寬度和厚度中沒有一個尺寸大于30mm。17.根據權利要求1至16中任一項的方法,其中所述廢料的密度介于O.05,優選0.1-0.7t/m3之間。18.根據權利要求17的方法,其中所述廢料的密度在0.2-0.4t/邁3之間。19.根據權利要求1至18中任一項的方法,其中所述廢料基本由一種或多種選自AA2050、AA2090、AA2091、AA2094、AA2095、AA2097、AA2098、AA2099、AA2195、AA2196、AA2197、AA2198、AA2199、AA2297和AA2397的合金組成。20.根據權利要求1至19中任一項的方法,其中所述廢料包含銀或鈧。21.根據權利要求1至20中任一項的方法,其中在供給步驟中進行廢料去油。22.根據權利要求21的方法,其中借助于一個具有燃燒嘴的旋轉筒式爐進行所述去油。23.根據權利要求1至22中任一項的方法,其中所述初始液態金屬床的重量低于所裝栽廢料重量的300。/。。24.根據權利要求23的方法,其中所述初始液態金屬床的重量低于所裝栽廢料重量的150%。25.根據權利要求1至24中任一項的方法,其中所述熔爐是一個感應爐。26.根據權利要求10至25中任一項的方法,其中所述中間產品是再熔鑄塊。27.根據權利要求1至26中任一項的方法,其中所述廢料漂浮層是準靜態的。28.通過根據權利要求26至27中任一項的方法所獲得的鋁-鋰型合金再熔鑄塊。29.根據權利要求28的再熔鑄塊,其中鋰含量介于0.1重量%和2.5重量%之間。30.根據權利要求29的再熔鑄塊,其中鋰含量介于0.2重量%和2重量%之間。31.根據權利要求10至26中任一項的方法所獲得的中間產品的用途,用于制造Al-Li型合金成品或半成品,諸如厚板材、薄板材、巻板、型材或鍛造部件。全文摘要本發明涉及一種熔融含鋰的合金組分構成的廢料的方法。根據該方法,(i)提供含鋁-鋰型合金的廢料(供給步驟);(ii)在一個熔爐中制備一個具有第一組成的初始液態金屬床(初始液態金屬床的制備步驟);(iii)將所述廢料以一種能夠在所述液態金屬床的表面生成一個具有控制厚度的漂浮層的方式裝載在所述初始液態金屬床上(裝載步驟),所述漂浮層由于與所述液態金屬床接觸而部分地熔融,以獲得一個具有第二組成的液態金屬浴,所述第二組成可以與第一組成相同或不同,具有第二組成的液態金屬浴的鋰含量介于總重量的0.1重量%,優選0.2重量%至2.5重量%之間;(iv)從具有第二組成的液態金屬浴中移出液態金屬(移出步驟)。本發明的方法具有以下技術或經濟優點不需要投資特別的裝置、尤其是含有惰性氣氛的裝置,不需要使用昂貴耗材諸如惰性氣體,或至少使其用量最小化,因為形成的具有控制厚度的廢料層使得能夠以出人意料的有效方式保護液態金屬表面不被氧化。文檔編號C22B7/00GK101238228SQ200680028805公開日2008年8月6日申請日期2006年8月3日優先權日2005年8月4日發明者J-F·維黛爾,J-P·瑞奎特,P·佩爾馬德申請人:愛爾康何納呂公司
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