專利名稱：低含量鋁基合金分離濃縮與提純工藝及系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種鋁基合金分離濃縮與提純工藝及系統，尤其涉及一種通過對低含量鋁基合金濃縮分離和提純，可同時獲得高純度鋁金屬和高含量鋁基合金的低含量鋁基合金分離濃縮與提純的工藝及系統。
背景技術：
在國家標準(《鋁中間合金錠》YS/T282-2000)中以及美國ASTM標準體系中(灰色手冊《鋁中間合金國際牌號和化學成分》)，用于 合金成分調整的鋁基中間合金要求合金有效成分含量較高，例如鋁鈦中間合金要求鈦含量不低于2. 5% ;鋁鋯中間合金要求鋯含量不低于2.7%。目前生產鋁基中間合金的方法主要是熔配兌摻法、熱還原法和電解法。熔配兌摻法即將純鋁金屬和添加金屬按照一定比例熔化后配制鋁基中間合金方法，是傳統方法，工藝成熟，但其存在以下缺點(I)、需要重新熔化純鋁金屬添加相應的合金元素，以及在對摻合金化過程中，產生鋁及摻配合金成分金屬的二次燒損，造成資源浪費、二次污染和二次能源消耗；(2)、摻配法合金化過程會因鋁及合金元素的熔點不同，合金元素在鋁中的溶解度不同，易于形成成分的偏析，導致產品成分均勻性差；(3)、某些易揮發、易燒損摻配合金元素的實收率低；(4)、整個工藝流程復雜、生產成本高。熱還原法可以生產含量較高的鋁基中間合金，但是由于高溫氧化，容易產生氧化夾雜，導致鋁基合金品質較低。電解法生產鋁基合金是較先進的工藝方法，但是由于受到電解工藝條件、鋁基合金濃度等條件限制，有效合金成分的含量偏低，一般含量為0. 5% -2. 0%，不能滿足中間合金的成分控制要求，難以直接用于生產符合國家標準要求的鋁基中間合金。另外，用于特殊用途的高純度鋁金屬，例如純度在99. 9%以上的鋁金屬，需要使用偏析法、三層電解液法、或者苛刻和嚴格的電解工藝條件才能夠生產出來，工藝復雜，成本聞。綜上所述，現有中間合金生產方法能耗高、污染大、資源消耗量大、工藝復雜、成本高、產品質量達不到使用要求。
發明內容
本發明的第一個目的在于提供一種低含量鋁基合金分離濃縮與提純系統。本發明的第二個目的在于提供一種將低含量有效合金成分的鋁合金通過分離濃縮和提純的方式，在生產出高合金成分含量的鋁基中間合金的同時，獲得較高純度的金屬鋁，提高鋁及鋁合金產品附加值的一種低含量鋁基合金分離濃縮與提純工藝。本發明的第一個目的由如下技術方案實施一種低含量鋁基合金分離濃縮與提純系統，其包括有如下裝置熔化攪拌爐、濃縮分離筒、溢溜槽、高含量鋁基合金鑄造裝置、高純度鋁金屬鑄造裝置，所述濃縮分離筒包括低含量鋁基合金液管、高含量鋁基合金液管、高純度鋁金屬液管、加熱裝置、控溫器和控流裝置，所述低含量鋁基合金液管、所述高含量鋁基合金液管和所述高純度鋁金屬液管連接構成三通管結構，其中所述熔化攪拌爐的出口與所述低含量鋁基合金液管相連，所述高含量鋁基合金鑄造裝置與所述高含量鋁基合金液管相連，所述溢溜槽的兩端分別與所述高純度鋁金屬液管和所述高純度鋁金屬鑄造裝置相連，所述加熱裝置安裝在所述高純度鋁金屬液管上，所述控溫器和所述控流裝置安裝在所述高含量鋁基合金液管上，所述熔化攪拌爐出口處鋁熔體液面要平于或高于所述溢溜槽中鋁熔體液面。其還包括有二級鋁金屬鑄造裝置、二級溢溜槽和二級濃縮分離筒，所述二級濃縮分離筒包括二級低含量鋁基合金液管、二級高含量鋁基合金液管、二級鋁金屬液管、二級加熱裝置、二級控溫器和二級控流裝置，所述二級低含量鋁基合金液管、所述二級高含量鋁基合金液管和所述二級鋁金屬液管連接構成三通管結構，所述二級低含量鋁基合金液管與所述高含量鋁基合金液管相連，所述二級高含量鋁基合金液管與所述高含量鋁基合金鑄造裝置相連，所述二級溢溜槽的兩端分別與所述二級鋁金屬液管和所述二級鋁金屬鑄造裝置相連，所述二級加熱裝置安裝在所述二級鋁金屬液管上，所述二級控溫器和所述二級控流裝置安裝在所述二級高含量鋁基合金液管上。 在所述高純度鋁金屬液管和所述高含量鋁基合金液管的管壁外側分別安裝有離心分離器。在所述二級鋁金屬液管和所述二級高含量鋁基合金液管的管壁外側分別安裝有二級離心分離器。所述加熱裝置為感應加熱器或電阻加熱器。所述二級加熱裝置為感應加熱器或電阻加熱器。所述控溫器由加熱器和冷卻器構成，所述冷卻器為水循環冷卻。所述二級控溫器由加熱器和冷卻器構成，所述冷卻器為水循環冷卻。所述離心分離器為磁力離心泵。所述二級離心分離器為磁力離心泵。本發明的第二個目的由如下技術方案實施一種低含量鋁基合金分離濃縮與提純工藝，其包括有如下步驟(I)熔化攪拌爐預加熱使所述熔化攪拌爐爐膛預加熱到600-800°C ；(2)低含量鋁基合金入爐將合金元素含量低于4% Wt低含量鋁基合金裝入所述熔化攪拌爐中；(3)熔化攪拌將所述熔化攪拌爐內的所述低含量鋁基合金加熱全部熔化，且將所述低含量鋁基合金熔化溫度控制在所述低含量鋁基合金液相線以上5-100°C之間；全部熔化后開始攪拌，攪拌時間在5-10min ；(4)分離濃縮和提純所述熔化攪拌爐中的所述低含量鋁基合金液通過所述濃縮分離筒的低含量鋁基合金液管流入所述濃縮分離筒，當所述低含量鋁基合金液在所述濃縮分離筒的高純度鋁金屬液管內達到1/4-1/2液位后，啟動離心分離器、控溫器和加熱裝置，所述低含量鋁基合金液在溫度場和外力場作用下，分離為合金元素含量達到4-15% wt之間的高含量鋁基合金液和鋁含量在99. 70% wt以上高純度鋁金屬液，所述高含量鋁基合金液從所述濃縮分離筒的高含量鋁基合金液管通過所述控流裝置流入所述高含量鋁基合金鑄造裝置進行高含量鋁基合金鑄造，而所述高純鋁金屬液通過所述溢溜槽從所述濃縮分離筒的高純度鋁金屬液管流入高純度鋁金屬鑄造裝置進行高純度鋁金屬鑄造；(5)合金元素含量達到4-15% wt之間的所述高含量鋁基合金鑄造當所述高含量鋁基合金鑄造裝置開始鑄造時，所述加熱裝置溫度控制在低含量鋁基合金液相線以上5-100°C ;控溫器溫度設置在高含量鋁基合金固相線以上5-600°C ;利用控流裝置控制高含量鋁基合金液管中熔體流量，使之滿足高純度鋁金屬液管中鋁熔體流量大于高含量鋁基合金液管中鋁熔體流量。所述步驟(4)分離濃縮出的所述高含量鋁基合金液還可以直接流入所述二級濃縮分離筒，重復所述步驟(4)的操作進行二級分離濃縮與提純，提純得到的鋁金屬液通過所述二級溢溜槽從所述二級鋁金屬液管流入所述二級鋁金屬鑄造裝置進行鋁金屬鑄造，濃縮得到的合金元素含量達到15-35% wt之間的高含量鋁基合金液從所述二級高含量鋁基合金液管通過所述控流裝置流入所述高含量鋁基合金鑄造裝置進行高含量鋁基合金鑄造。所述低含量鋁基合金為低鈦鋁合金、低鋯鋁合金、低鈧鋁合金。 所述低含量鋁合金為鈦的質量百分比含量為0. 7% -4. 0%的低鈦鋁合金時，其工藝參數為(I)熔化攪拌爐預加熱使所述熔化攪拌爐爐膛預加熱到600-800°C;(3)熔化攪拌將所述熔化攪拌爐內的低鈦鋁基合金加熱全部熔化，且將低鈦鋁基合金熔化溫度控制在700-1150°C，全部熔化后開始攪拌，攪拌時間為5-10min ;(5)高含量鋁基合金鑄造當所述高含量鋁基合金鑄造裝置開始鑄造時，所述加熱裝置溫度控制在750-115(TC ;所述控溫器溫度設置在680-900°C ;利用所述控流裝置控制高含量鋁基合金液的流量，所述低含量鋁基合金液管中鋁熔體流量控制為35-200kg/min，所述高純度鋁金屬液管中鋁熔體流量控制為25-120kg/min，所述高含量鋁基合金液管中鋁熔體流量控制為5_100kg/min。所述低含量鋁合金為鋯的質量百分比含量為0. 7% -4. 0%的低鋯鋁合金時，其工藝參數為(I)熔化攪拌爐預加熱使所述熔化攪拌爐爐膛預加熱到600-800°C;(3)熔化攪拌將所述熔化攪拌爐內的低鋯鋁基合金加熱全部熔化，且將低鋯鋁基合金熔化溫度控制在680-1100°C，全部熔化后開始攪拌，攪拌時間為5-10min ;(5)高含量鋁基合金鑄造當所述高含量鋁基合金鑄造裝置開始鑄造時，所述加熱裝置溫度控制在750-110(TC ;所述控溫器溫度設置在670-900°C ;利用所述控流裝置控制高含量鋁基合金液的流量，所述低含量鋁基合金液管中鋁熔體流量控制為35-200kg/min，所述高純度鋁金屬液管中鋁熔體流量控制為25-120kg/min，所述高含量鋁基合金液管中鋁熔體流量控制為5_100kg/min。所述低含量鋁合金為鈧的質量百分比含量為0. 7% -4. 0%的低鈧鋁合金時，其工藝參數為(I)熔化攪拌爐預加熱使所述熔化攪拌爐爐膛預加熱到600-800°C;(3)熔化攪拌將所述熔化攪拌爐內的低鈧鋁基合金加熱全部熔化，且將低鈧鋁基合金熔化溫度控制在670-1000°C，全部熔化后開始攪拌，攪拌時間為5-10min ;(5)高含量鋁基合金鑄造當所述高含量鋁基合金鑄造裝置開始鑄造時，所述加熱裝置溫度控制在700-100(TC ;所述控溫器溫度設置在660-900°C ;利用所述控流裝置控制高含量鋁基合金液的流量，所述低含量鋁基合金液管中鋁熔體流量控制為35-200kg/min，所述高純度鋁金屬液管中鋁熔體流量控制為25-120kg/min，所述高含量鋁基合金液管中鋁熔體流量控制為5_100kg/min。所述步驟(4)中的所述加熱裝置為感應加熱器或電阻加熱；所述離心分離裝置為磁力離心泵。
所述步驟(4)中通過調整所述磁力離心泵頻率來控制離心力大小，其頻率控制在20-50Hz 之間。本發明的優點在于將低含量鋁基合金，利用合金元素在鋁中溶解度隨溫度變化的特點，及其在液態鋁中形成的金屬間化合物在熔點、密度及電導率等物理性質與鋁的差異，在可控的溫度場內，以及適當的外場作用下將低含量合金元素進行有效的分離，實現合金元素的濃縮化與基體鋁的提純。同時制備出高含量鋁基合金和高純度鋁金屬。如將低含量鋁鈦合金(鈦含量為0. 7-4. 0% wt)、低含量鋁鋯合金(鋯含量為0. 7-4. 0% wt)、低含量鋁鈧合金(鈧含量為0. 7-4. 0%wt)通過該分離濃縮和提純技術制備的高鈦鋁合金，鈦含量最高能夠達到25% ;高鋯鋁基合金，鋯含量最高能夠達到35% ;高鈧鋁基合金，鈧含量最高能夠達到25 %;高純度鋁金屬鋁含量在99. 70 %以上。本發明具有工藝流程短，減少了資源
浪費，降低能耗，成本低，產品質量高，推廣價值高等優點。
圖I為低含量鋁基合金一級分離濃縮與提純的系統。圖2為低含量鋁基合金二級分離濃縮與提純的系統。圖3為控流裝置結構圖。熔化攪拌爐1，濃縮分離筒2，溢溜槽3，高含量鋁基合金鑄造裝置4，高純度鋁金屬鑄造裝置5，低含量鋁基合金液管6，高含量鋁基合金液管7，高純度鋁金屬液管8，加熱裝置9，控溫器10，控流裝置11，離心分離器12，二級鋁金屬鑄造裝置13，二級溢溜槽14，二級濃縮分離筒15，二級低含量鋁基合金液管16，二級高含量鋁基合金液管17，二級鋁金屬液管18，二級加熱裝置19，二級控溫器20，二級控流裝置21，二級離心分離器22，塞眼23，堵帽24，堵頭25，支架26，調節螺母27，塞桿28，控流裝置入口 29，控流裝置出口 30。
具體實施例方式實施例I :如圖I所示一種低含量鋁基合金分離濃縮與提純系統，其包括有如下裝置熔化攪拌爐I、濃縮分離筒2、溢溜槽3、高含量鋁基合金鑄造裝置4、高純度鋁金屬鑄造裝置5，濃縮分離筒2包括低含量鋁基合金液管6、高含量鋁基合金液管7、高純度鋁金屬液管8、加熱裝置9、控溫器10和控流裝置11，低含量鋁基合金液管6、高含量鋁基合金液管7和高純度鋁金屬液管8連接構成三通管結構，其中熔化攪拌爐I的出口與低含量鋁基合金液管6相連，高含量鋁基合金鑄造裝置4與高含量鋁基合金液管7相連，溢溜槽3的兩端分別與高純度鋁金屬液管8和高純度鋁金屬鑄造裝置5相連，加熱裝置9安裝在高純度鋁金屬液管8上，控溫器10和控流裝置11安裝在高含量鋁基合金液管7上，熔化攪拌爐I出口處鋁熔體液面要平于或高于溢溜槽3中鋁熔體液面。其中加熱裝置9為感應加熱器；控溫器10由加熱器和冷卻器構成，冷卻器為水循環冷卻；控流裝置11包括塞眼23、堵帽24、堵頭25、支架26、調節螺母27、塞桿28、控流裝置入口 29和控流裝置出口 30，控流裝置入口 29與高含量鋁基合金液管7相連接，控流裝置出口 30與高含量鋁基合金鑄造裝置4相連接，堵頭25與塞眼23之間是堵帽24，堵帽24套在堵頭25上，堵頭25與塞桿28連接成一體，支架26支撐塞桿28和堵頭25。通過調節螺母27來控制堵帽24與塞眼23距離，從而控制鋁熔體流量。
在高純度鋁金屬液管8和高含量鋁基合金液管7的管壁外側分別安裝有離心分離器12，離心分離器12為磁力離心泵。實施例2 :如圖2所示一種低含量鋁基合金分離濃縮與提純系統，其包括有如下裝置熔化攪拌爐I、濃縮分離筒2、溢溜槽3、高含量鋁基合金鑄造裝置4、高純度鋁金屬鑄造裝置5，濃縮分離筒2包括低含量鋁基合金液管6、高含量鋁基合金液管7、高純度鋁金屬液管8、加熱裝置9、控溫器10和控流裝置11，低含量鋁基合金液管6、高含量鋁基合金液管7和高純度鋁金屬液管8連接構成三通管結構，其中熔化攪拌爐I的出口與低含量鋁基合金液管6相連，溢溜槽3的兩端分別與高純度鋁金屬液管8和高純度鋁金屬鑄造裝置5相連，加熱裝置9安裝在高純度鋁金屬液管8上，控溫器10和控流裝置11安裝在高含量鋁基合金液管7上，熔化攪拌爐I出口處鋁熔體液面要平于或高于溢溜槽3中鋁熔體液面。其中，加熱裝置9為感應加熱器；控溫器10由加熱器和冷卻器構成，冷卻器為水循環冷卻；控流裝置11包括塞眼23、堵帽24、堵頭25、支架26、調節螺母27、塞桿28、控流裝置入口 29和控流裝置出口 30，控流裝置入口 29與高含量鋁基合金液管I相連接，控流裝置出口 30與二級低含量鋁基合金液管16相連接，堵頭25與塞眼23之間是堵帽24，堵帽24套在堵頭25 上，堵頭25與塞桿28連接成一體，支架26支撐塞桿28和堵頭25。通過調節螺母27來控制堵帽24與塞眼23距離，從而控制鋁熔體流量。其還包括有二級鋁金屬鑄造裝置13、二級溢溜槽14和二級濃縮分離筒15，二級濃縮分離筒15包括二級低含量鋁基合金液管16、二級高含量鋁基合金液管17、二級鋁金屬液管18、二級加熱裝置19、二級控溫器20和二級控流裝置21，二級低含量鋁基合金液管16、二級高含量鋁基合金液管17和二級鋁金屬液管18連接構成三通管結構，二級低含量鋁基合金液管16與高含量鋁基合金液管7相連，二級高含量鋁基合金液管17與高含量鋁基合金鑄造裝置4相連，二級溢溜槽14的兩端分別與二級鋁金屬液管18和二級鋁金屬鑄造裝置13相連，二級加熱裝置19安裝在二級鋁金屬液管18上，二級控溫器20和二級控流裝置21安裝在二級高含量鋁基合金液管17上。其中，二級加熱裝置19為電阻加熱器；二級控溫器20由加熱器和冷卻器構成，冷卻器為水循環冷卻；二級控流裝置21的結構與控流裝置11相同，二級控流裝置入口與二級高含量鋁基合金液管17相連接，二級控流裝置出口與高含量鋁基合金鑄造裝置4相連接。在高純度鋁金屬液管8和高含量鋁基合金液管7的管壁外側分別安裝有離心分離器12，離心分離器12為磁力離心泵。在二級鋁金屬液管18和二級高含量鋁基合金液管17的管壁外側分別安裝有二級離心分離器22，二級離心分離器22為磁力離心泵。實施例3 :低鈦鋁合金(A1-0. 85% wtTi):液態電解低鈦鋁合金，具體合金化學成分見表1，合金中鈦含量為0. 85% Wt0表I低鈦鋁合金化學成分)wt
權利要求
1.一種低含量鋁基合金分離濃縮與提純系統，其特征在于，其包括有如下裝置熔化攪拌爐、濃縮分離筒、溢溜槽、高含量鋁基合金鑄造裝置、高純度鋁金屬鑄造裝置，所述濃縮分離筒包括低含量鋁基合金液管、高含量鋁基合金液管、高純度鋁金屬液管、加熱裝置、控溫器和控流裝置，所述低含量鋁基合金液管、所述高含量鋁基合金液管和所述高純度鋁金屬液管連接構成三通管結構，其中所述熔化攪拌爐的出口與所述低含量鋁基合金液管相連，所述高含量鋁基合金鑄造裝置與所述高含量鋁基合金液管相連，所述溢溜槽的兩端分別與所述高純度鋁金屬液管和所述高純度鋁金屬鑄造裝置相連，所述加熱裝置安裝在所述高純度鋁金屬液管上，所述控溫器和所述控流裝置安裝在所述高含量鋁基合金液管上，所述熔化攪拌爐出口處鋁熔體液面要平于或高于所述溢溜槽中鋁熔體液面。
2.根據權利要求I所述的一種低含量鋁基合金分離濃縮與提純系統，其特征在于，其還包括有二級鋁金屬鑄造裝置、二級溢溜槽和二級濃縮分離筒，所述二級濃縮分離筒包括二級低含量鋁基合金液管、二級高含量鋁基合金液管、二級鋁金屬液管、二級加熱裝置、二級控溫器和二級控流裝置，所述二級低含量鋁基合金液管、所述二級高含量鋁基合金液管和所述二級鋁金屬液管連接構成三通管結構，所述二級低含量鋁基合金液管與所述高含量 鋁基合金液管相連，所述二級高含量鋁基合金液管與所述高含量鋁基合金鑄造裝置相連，所述二級溢溜槽的兩端分別與所述二級鋁金屬液管和所述二級鋁金屬鑄造裝置相連，所述二級加熱裝置安裝在所述二級鋁金屬液管上，所述二級控溫器和所述二級控流裝置安裝在所述二級高含量鋁基合金液管上。
3.根據權利要求I或2所述的一種低含量鋁基合金分離濃縮與提純系統，其特征在于，在所述高純度鋁金屬液管和所述高含量鋁基合金液管的管壁外側分別安裝有離心分離器。
4.根據權利要求2所述的一種低含量鋁基合金分離濃縮與提純系統，其特征在于，在所述二級鋁金屬液管和所述二級高含量鋁基合金液管的管壁外側分別安裝有二級離心分離器。
5.根據權利要求I或2所述的一種低含量鋁基合金分離濃縮與提純系統，其特征在于，所述加熱裝置為感應加熱器或電阻加熱器。
6.根據權利要求2所述的一種低含量鋁基合金分離濃縮與提純系統，其特征在于，所述二級加熱裝置為感應加熱器或電阻加熱器。
7.根據權利要求I或2所述的一種低含量鋁基合金分離濃縮與提純系統，其特征在于，所述控溫器由加熱器和冷卻器構成，所述冷卻器為水循環冷卻。
8.根據權利要求2所述的一種低含量鋁基合金分離濃縮與提純系統，其特征在于，所述二級控溫器由加熱器和冷卻器構成，所述冷卻器為水循環冷卻。
9.根據權利要求3所述的一種低含量鋁基合金分離濃縮與提純系統，其特征在于，所述離心分離器為磁力離心泵。
10.根據權利要求4所述的一種低含量鋁基合金分離濃縮與提純系統，其特征在于，所述二級離心分離器為磁力離心泵。
11.一種低含量鋁基合金分離濃縮與提純工藝，其特征在于，其包括有如下步驟 (1)熔化攪拌爐預加熱使所述熔化攪拌爐爐膛預加熱到600°c-SOO0C ； (2)低含量鋁基合金入爐將合金元素含量低于4%wt低含量鋁基合金裝入所述熔化攪拌爐中；(3)熔化攪拌將所述熔化攪拌爐內的所述低含量鋁基合金加熱全部熔化，且將所述低含量鋁基合金熔化溫度控制在所述低含量鋁基合金液相線以上5-100°C之間；全部熔化后開始攪拌，攪拌時間在5-10min ； (4)分離濃縮和提純所述熔化攪拌爐中的所述低含量鋁基合金液通過所述濃縮分離筒的低含量鋁基合金液管流入所述濃縮分離筒，當所述低含量鋁基合金液在所述濃縮分離筒的高純度鋁金屬液管內達到1/4-1/2液位后，啟動離心分離器、控溫器和加熱裝置，所述低含量鋁基合金液在溫度場和外力場作用下，分離為合金元素含量達到4-15% wt之間的高含量鋁基合金液和鋁含量在99. 70% wt以上高純度鋁金屬液，所述高含量鋁基合金液從所述濃縮分離筒的高含量鋁基合金液管通過所述控流裝置流入所述高含量鋁基合金鑄造裝置進行高含量鋁基合金鑄造，而所述高純鋁金屬液通過所述溢溜槽從所述濃縮分離筒的高純度鋁金屬液管流入高純度鋁金屬鑄造裝置進行高純度鋁金屬鑄造； (5)合金元素含量達到4-15%wt之間的所述高含量鋁基合金鑄造當所述高含量鋁基合金鑄造裝置開始鑄造時，所述加熱裝置溫度控制在低含量鋁基合金液相線以上5-100°C ；··控溫器溫度設置在高含量鋁基合金固相線以上5-600°C ;利用控流裝置控制高含量鋁基合金液管中熔體流量，使之滿足高純度鋁金屬液管中鋁熔體流量大于高含量鋁基合金液管中鋁熔體流量。
12.根據權利要求11所述的一種低含量鋁基合金分離濃縮與提純工藝，其特征在于所述步驟(4)分離濃縮出的所述高含量鋁基合金液直接流入所述二級濃縮分離筒，重復所述步驟(4)的操作進行二級分離濃縮與提純，提純得到的鋁金屬液通過所述二級溢溜槽從所述二級鋁金屬液管流入所述二級鋁金屬鑄造裝置進行鋁金屬鑄造，濃縮得到的合金元素含量達到15-35% wt之間的高含量鋁基合金液從所述二級高含量鋁基合金液管通過所述控流裝置流入所述高含量鋁基合金鑄造裝置進行高含量鋁基合金鑄造。
13.根據權利要求11或12所述的一種低含量鋁基合金分離濃縮與提純工藝，其特征在于所述低含量鋁基合金為低鈦鋁合金、低鋯鋁合金、低鈧鋁合金。
14.根據權利要求13所述的一種低含量鋁基合金分離濃縮與提純工藝，其特征在于 所述低含量鋁合金為鈦的質量百分比含量為O. 7% -4.0%的低鈦鋁合金時，其工藝參數為(1)熔化攪拌爐預加熱使所述熔化攪拌爐爐膛預加熱到600-800°C ；(3)熔化攪拌將所述熔化攪拌爐內的低鈦鋁基合金加熱全部熔化，且將低鈦鋁基合金熔化溫度控制在700-1150°C，全部熔化后開始攪拌，攪拌時間為5-10min ;(5)高含量鋁基合金鑄造當所述高含量鋁基合金鑄造裝置開始鑄造時，所述加熱裝置溫度控制在750-115(TC ;所述控溫器溫度設置在680-900°C ;利用所述控流裝置控制高含量鋁基合金液的流量，所述低含量鋁基合金液管中鋁熔體流量控制為35-200kg/min，所述高純度鋁金屬液管中鋁熔體流量控制為25-120kg/min,所述高含量鋁基合金液管中鋁熔體流量控制為5_100kg/min。
15.根據權利要求13所述的一種低含量鋁基合金分離濃縮與提純工藝，其特征在于所述低含量鋁合金為鋯的質量百分比含量為O. 7% -4.0%的低鋯鋁合金時，其工藝參數為(I)熔化攪拌爐預加熱使所述熔化攪拌爐爐膛預加熱到600-800°C ； (3)熔化攪拌將所述熔化攪拌爐內的低鋯鋁基合金加熱全部熔化，且將低鋯鋁基合金熔化溫度控制在680-1100°C，全部熔化后開始攪拌，攪拌時間為5-10min ;(5)高含量鋁基合金鑄造當所述高含量鋁基合金鑄造裝置開始鑄造時，所述加熱裝置溫度控制在750-110(TC ;所述控溫器溫度設置在670-900°C ;利用所述控流裝置控制高含量鋁基合金液的流量，所述低含量鋁基合金液管中鋁熔體流量控制為35-200kg/min，所述高純度鋁金屬液管中鋁熔體流量控制為25-120kg/min,所述高含量鋁基合金液管中鋁熔體流量控制為5_100kg/min。
16.根據權利要求13所述的一種低含量鋁基合金分離濃縮與提純工藝，其特征在于所述低含量鋁合金為鈧的質量百分比含量為O. 7% -4.0%的低鈧鋁合金時，其工藝參數為(I)熔化攪拌爐預加熱使所述熔化攪拌爐爐膛預加熱到600-800°C ； (3)熔化攪拌將所述熔化攪拌爐內的低鈧鋁基合金加熱全部熔化，且將低鈧鋁基合金熔化溫度控制在670-1000°C，全部熔化后開始攪拌，攪拌時間為5-10min ;(5)高含量鋁基合金鑄造當所述高含量鋁基合金鑄造裝置開始鑄造時，所述加熱裝置溫度控制在700-100(TC ;所述控溫器溫度設置在660-900°C ;利用所述控流裝置控制高含量鋁基合金液的流量，所述低含量鋁基合金液管中鋁熔體流量控制為35-200kg/min，所述高純度鋁金屬液管中鋁熔體流量控制為25-120kg/min,所述高含量鋁基合金液管中鋁熔體流量控制為5_100kg/min。
17.根據權利要求11或12所述的一種低含量鋁基合金分離濃縮與提純工藝，其特征在于所述步驟(4)中的所述加熱裝置為感應加熱器或電阻加熱；所述離心分離裝置為磁力離心泵。
18.根據權利要求17所述的一種低含量鋁基合金分離濃縮與提純工藝，其特征在于所述步驟(4)中通過調整所述磁力離心泵頻率來控制離心力大小，其頻率控制在20-50HZ之間。
全文摘要
本發明公開了一種低含量鋁基合金分離濃縮與提純工藝及系統。一種鋁基合金分離濃縮與提純的系統，其包括有如下裝置熔化攪拌爐、濃縮分離筒、溢溜槽、控流裝置。一種鋁基合金分離濃縮與提純的工藝，其由如下步驟實施(1)熔化攪拌爐預加熱；(2)低含量鋁基合金入爐；(3)熔化攪拌；(4)分離濃縮和提純；(5)所述高含量鋁基合金鑄造。本發明具有工藝流程短，減少了資源浪費，降低能耗，成本低，產品質量高，推廣價值高等優點。
文檔編號C22B9/02GK102732754SQ20121020154
公開日2012年10月17日 申請日期2012年6月7日 優先權日2012年6月7日
發明者于水, 劉金龍, 張志恒, 文靜, 李改英, 李福寶, 栗爭光, 沈利, 王云利, 白潔, 翟寶辰, 趙云飛, 趙洪生, 郭有軍, 金建華, 高國平 申請人:包頭鋁業有限公司