專利名稱：一種鋁合金的制配方法
技術領域：
本發明涉及一種鋁合金的制配方法，尤其適用于氧化鋁、冰晶石熔鹽電解鋁生產中間鋁合金及其它鋁合金的應用。
目前國內外生產鋁合金的方法有三種一種是坩堝爐配制法，坩堝爐配制法適合于生產品種多、產量少、小型產品的企業，不適應大批量的生產。在加熱方式上，由坩堝側面及底部加熱爐料。電阻坩堝溫度低、升溫慢，金屬燒損大；火焰式坩堝爐煙塵大，污染環境，熱效率低。另外，在坩堝爐內配制鋁合金需人力攪拌，攪拌效果差，難以保證化學成份均勻。另一種是反射爐配制法，反射爐配制法適合于生產合金元素熔點較低，抗氧化性較強的鋁合金。在加熱方式上，通過輻射傳熱來加熱爐料。火焰反射爐容量宜大，適于大批量生產，但熔池面積面大，氧化、揮發熔損增大，且因缺乏對流，熔池上下溫差也大，故要強化攪拌來均勻溫度和成分，這種熔爐勞動強度大，爐氣帶走的熱量多，爐體的蓄熱損失也大，熱效率很低。電阻反射爐主要用于熔煉溫度較低的輕鋁合金，熔煉溫度低于850℃，加熱速度慢，熔煉時間長，氧化燒損大，且電阻帶易為熔劑和爐氣煙塵所腐蝕，使用壽命低，爐子容量不宜過大，一般不超過10噸，熔池不宜過深。第三種是感應爐配制法，感應爐配制法適合于生產合金元素熔點較高，抗氧化性較差，且不需造渣精煉的鋁合金，在加熱方式上，它是利用電磁感應使金屬爐料內產生感應電流，感應電流在爐料中流動時產生熱量，使爐料加熱和熔化，這種方法的缺點有①電功率因素低、電耗高，且設備投資大。②由于除渣劑為非導體或不良導體，自身不能產生感應電流來熔化自身，要靠金屬液去加熱，故溫度低不利于造渣過程。③爐體壁表面與熔體溫差較大，熔體對爐壁沖刷嚴重，爐渣及熔體的侵蝕，使爐壽命很短，一般只有幾十爐次。
上述坩堝爐配制法、反射爐配制法、感應爐配制法都還存在以下共同問題①需要加熱鋁液或重熔鋁錠，增大了能源消耗。
②間斷生產時需要預熱爐子，多耗能源。
③當產品種類和類型變化時，需要多次用鋁液洗爐，增大了金屬燒損和降低了產品質量品位。
④工人勞動強度大。
⑤攪拌效果不是最佳，生產的鋁合金產品的成份不易均勻。
⑥需要專門的熔煉爐，生產成本較高。
⑦生產量受到爐子容量大小和數量的限制，產量有限。
本發明的目的是提供了一種鋁合金的制配方法，在鋁電解槽內加入合金元素，方法易行，工藝流程短，操作簡便，鋁合金質量上乘，成份均勻，節約能源，降低成本。
為了達到上述的目的，本發明采用了以下技術措施根據合金標準要求在電解槽內每隔2小時加一次合金元素，分4-7次把合金元素全部加入到電解槽熔鹽電解質和過熱的鋁液中，(如一次加結晶硅190-210kg)，電解溫度為950-960℃，槽電壓4.4-4.6V，極距4-4.1cm。利用電解槽內熔體的蓄熱來熔化合金元素，合金元素與高溫液態鋁(900℃)形成鋁合金。可加入電解槽配制鋁合金的合金元素有銅Cu、鋅Zn、硅Si、錳Mn、鎂Mg、鐵Fe、鎳Ni、鎢W、鈦Ti、鈷Cr、錫Sn、稀土金屬等。根據需要可制成不同的鋁基合金，如鋁-銅合金、鋁-錳合金、鋁-硅合金、鋁-鋅合金、鋁-鎂-硅合金、鋁-鎂-鋅合金等等。
本發明與現有技術相比，具有以下優點和效果，在原有基礎上不需增加任何固定的資產投資，生產流程短，節約能源，成本低。如在電解槽直接配制鋁硅中間合金，可節省原料成本650元(按現行價14000元/噸，硅價9000元/噸，每噸鋁硅中間合金含硅13％計算)，節約電能，減少固體金屬重熔與烘爐耗電，每噸節電800KWh，電價按0.4元/KWh，節省電費320元/噸，在電解槽內添加合金元素比在混合爐添加操作簡便，省去攪拌、扒渣、清爐、洗爐等繁重的體力勞動。生產出的鋁合金質量上乘，成份均勻，具有一定的社會和經濟效益。
實施例1在常規鋁電解槽內加入結晶硅，電解溫度953℃，槽電壓4.51V，極距4.1cm，鋁水平28cm，電解質水平17cm，電解質中AI2O3濃度為4.3％，每兩小時向電解槽加入結晶硅190-210kg，分四次加入，共加結晶硅760-840kg，制得含Si為12％的鋁硅中間合金。
實施例2在常規鋁電解槽內加入合金元素錳，電解溫度960℃，槽電壓4.55V，極距4.1cm，鋁水平26cm，電解質水平18cm，電解質中AI2O3濃度為5％，每兩小時向電解槽加入錳90-100kg，分七次加入，共加錳630-700kg，制得含Mn為10％的鋁錳合金。
權利要求
1.一種鋁合金的制配方法，其特征是在鋁電解槽內每隔兩小時、分4-7次把合金元素加入到電解槽熔鹽電解質和過熱的鋁液中，電解溫度為950-960℃，槽內電壓4.4-4.6V，極距4-4.1cm。
全文摘要
本發明公開了一種鋁合金的制配方法,在鋁電解槽內每隔兩小時、分4—7次把合金元素直接加入到電解槽內的熔鹽電解質和過熱的鋁液中,電解溫度為950—960℃,槽電壓4.4—4.6V,極距4—4.1cm。本發明方法易行,操作簡便,鋁合金質量上乘,成份均勻,節約能源,成本低,具有社會和經濟效益。
文檔編號C25C3/00GK1273285SQ99116460
公開日2000年11月15日 申請日期1999年5月7日 優先權日1999年5月7日
發明者唐定品, 許可儀 申請人:湖北華盛鋁電有限責任公司鋁廠