專利名稱：一種再生鋁生產(chǎn)過程中多級除雜精煉方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于金屬材料領(lǐng)域，尤其是一種再生鋁生產(chǎn)過程中多級除雜精煉方法。
背景技術(shù)：
再生鋁是以回收來的廢鋁零件或生產(chǎn)鋁制品過程中的邊角料以及廢鋁線等廢雜鋁為主要原材料，經(jīng)熔煉配制生產(chǎn)出來的符合各類標(biāo)準(zhǔn)要求的鋁錠。廢雜鋁經(jīng)篩選、重熔、精煉和凈化、調(diào)整化學(xué)成分等步驟可以再現(xiàn)其優(yōu)良性能。廢雜鋁主要制成各種鑄造鋁合金和變形鋁合金，進(jìn)而加工成鋁鑄件或塑性加工鋁材等再生鋁產(chǎn)品。由于再生鋁的原材料主要是廢雜鋁料，成分復(fù)雜。首先是廢雜鋁中含有不定量的其他合金元素，如S1、Mg、Cu、Zn、Mn、Pb等，難以除去，給再生鋁的配制帶來了極大的不便。其次廢鋁零件往往有不少鑲嵌件，這些鑲嵌件都是些以鋼或銅合金為主的非鋁件，在熔煉過程中不及時地扒出，就會導(dǎo)致再生鋁成分中增加一些不需要的成分(如Fe、Cu等)，另外各地收集來的廢雜鋁料由于各種原因其表面不免有污垢，有些還嚴(yán)重銹蝕，這些污垢和銹蝕表面在熔化時會進(jìn)入熔池中形成渣相及氧化夾雜，嚴(yán)重?fù)p壞再生鋁的冶金質(zhì)量，還有就是廢鋁料表面的油污及吸附的水分，使鋁熔液中含有大量氣體，不有效的去除這些氣體就使冶金質(zhì)量大大下降。現(xiàn)有廢雜鋁使用工藝大多是不作處理或做簡單篩選預(yù)處理就直接將廢雜鋁投入熔化爐中熔煉，且后續(xù)精煉過程仍按普通產(chǎn)品工藝進(jìn)行。其不足之處是成分難以控制，廢雜鋁加入比例受到限制，低品質(zhì)的廢雜鋁使用困難，雜質(zhì)成分和氧化夾渣較多，且易造成環(huán)境的污染。由于廢雜鋁成分復(fù) 雜，經(jīng)過一次處理就得到合格鋁合金錠的目標(biāo)是難以實現(xiàn)的，故分級除雜凈化就成為了再生鋁合金生產(chǎn)工藝的必要工藝技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種再生鋁生產(chǎn)過程中多級除雜精煉方法，本方法將廢雜鋁除雜凈化步驟分割成多個工序過程，在特定的生產(chǎn)工藝控制下，分級逐步完成廢雜鋁的除雜凈化過程，通過這種多級精煉除雜技術(shù)生產(chǎn)再生鋁產(chǎn)品，可以更有效的控制產(chǎn)品的化學(xué)成分，更容易的除去鋁熔液中的夾雜，可以獲得更高品質(zhì)的再生鋁。本發(fā)明實現(xiàn)目的的技術(shù)方案如下:一種再生鋁生產(chǎn)過程中多級除雜精煉方法，步驟如下:⑴預(yù)處理:篩選廢雜鋁切片，水洗篩選除去非金屬廢料，再分選出非鋁金屬雜質(zhì)，得到純凈的廢鋁切片備用；⑵將預(yù)處理后的廢鋁切片投入除漆爐中，將溫度設(shè)置為500-550°C，加熱3_4小時；⑶配料:按照所生產(chǎn)的再生鋁產(chǎn)品配制所需要的爐料，包括工業(yè)純鋁、工業(yè)硅、廢鋁切片、中間合金或純金屬；
⑷將稱量好的工業(yè)純鋁、工業(yè)硅、中間合金或純金屬放入230-280°C的恒溫預(yù)熱干燥爐中干燥2-3小時；(5)向蓄熱熔化爐中加入稱量好的廢鋁切片，點(diǎn)火加熱熔化，同時在另一蓄熱熔化爐中加入稱量好的工業(yè)純鋁和工業(yè)硅，加熱熔化，待廢鋁切片恰好熔化時向另一蓄熱熔化爐中轉(zhuǎn)水，流槽中間加過濾網(wǎng)，然后撈出廢鋁切片中的未熔物；(6)待蓄熱熔化爐中所有原料熔化后，測量溫度，調(diào)整熔體溫度740 760°C，按需添加預(yù)熱好的所需其他中間合金或純金屬，將熔體攪拌均勻；(7)溫度達(dá)到720_740°C時，加入總重量1%_2%的鋁合金精煉變質(zhì)一次處理劑，調(diào)整氮?dú)饬髁?，進(jìn)行一次性聯(lián)合除氣除渣，時間8-10分鐘；⑶扒出熔體表面浮渣，檢測成分并調(diào)整；(9)成分合格后，接通氮?dú)?，再除?0-30分鐘，直至針孔合格，靜置5-10分鐘，徹底除掉熔體中的氫；(1Φ當(dāng)溫度達(dá)到680_720°C時，澆鑄再生鋁產(chǎn)品的鑄錠。而且，所述鋁合金精煉變質(zhì)一次處理劑為稀土型變質(zhì)劑。而且，所述鋁合金精煉變質(zhì)一次處理劑型號為:HGJB_2。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和有益效果為:1、本發(fā)明將再生鋁的除雜凈化工藝細(xì)化為多個工序，每道工序針對廢雜鋁某一方面的雜質(zhì)進(jìn)行深度除雜凈化，效果更為顯著。2、本發(fā)明在特定的生產(chǎn)工藝參數(shù)控制下進(jìn)行，對生產(chǎn)過程中的溫度、熔煉時間等有規(guī)律的調(diào)整能夠保證除雜凈化工藝的徹底有效。3、本方法采用物理和化學(xué)方法相結(jié)合，從預(yù)處理過程的篩選，烘干預(yù)熱，去除廢雜鋁表面的污垢、銹蝕、油脂，再到熔煉、精煉過程，除去廢鋁零件中的鑲嵌件，使用稀土型變質(zhì)劑(HGJB-2)，不但能提高鋁熔體的力學(xué)性能，還能有效凈化熔體的作用，同時采用精煉劑和惰性氣體聯(lián)合精煉的方法控制夾雜物和含氫量，使廢雜鋁逐步實現(xiàn)凈化。4、本發(fā)明采用多種爐體組合使用，分級分工凈化，可以有效提高再生鋁產(chǎn)品的純凈度，降低不合格率，針孔等級提高到2級以上，降低氧化物夾雜缺陷。5、本發(fā)明可以大幅度提聞低品質(zhì)廢雜招的利用率,可以提聞再生招廣品中加入廢雜鋁的比例，且不會影響最終產(chǎn)品的綜合性能。


圖1為本發(fā)明再生鋁生產(chǎn)分級除雜精煉方法流程圖。
具體實施例方式下面通過具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳述，以下實施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。本發(fā)明使用的上海虹光金屬熔劑廠HGJB-2鋁合金精煉變質(zhì)一次處理劑為稀土型變質(zhì)劑。 廢雜鋁中主要雜質(zhì)包括泥塵、油漆油脂、銹蝕、非鋁金屬，熔體中主要是氣體(氫)和氧化物夾雜。
一種再生鋁生產(chǎn)過程中多級除雜精煉方法，步驟如下:⑴預(yù)處理:篩選廢雜鋁(廢鋁切片)，在操作臺上先人工水洗篩選除去非金屬廢料，再分選出銅、鋅、鋼件等，得到較純凈的廢鋁切片備用，此過程主要除去易分選的泥土、塑料等非金屬和大塊雜質(zhì)金屬。⑵將預(yù)處理后的廢鋁切片投入高溫低壓除漆爐中，將溫度設(shè)置為500°C，壓力為30-50Kpa，加熱3-4小時，除去油漆、油脂、水分，產(chǎn)生的煙氣經(jīng)凈化系統(tǒng)排出。⑶配料:按照所生產(chǎn)的再生鋁產(chǎn)品配制所需要的爐料，包括工業(yè)純鋁(99.70%)、工業(yè)硅、廢鋁切片、中間合金或純金屬等。⑷將稱量好的工業(yè)純鋁、工業(yè)硅、中間合金或純金屬放入250°C的恒溫預(yù)熱干燥爐中干燥2-3小時。(5)向IOT蓄熱熔化爐A中加入計算好的廢鋁切片，點(diǎn)火加熱熔化，同時在20T蓄熱熔化爐B中加入稱量好的工業(yè)純鋁和工業(yè)硅，加熱熔化。待A中廢鋁切片恰好熔化時向B爐轉(zhuǎn)水，流槽中間加過濾網(wǎng)，然后撈出A中未熔鐵件、銅件等，利用金屬熔點(diǎn)差除去難拆卸的鑲嵌雜質(zhì)金屬件。(6)待20T蓄熱熔化爐B中所有原料完全熔化后，測量溫度。調(diào)整熔體溫度740 760°C，按需添加預(yù)熱好的所需其他中間合金或純金屬，將熔體攪拌均勻。(7)溫度達(dá)到720_740°C左右時，加入總重量1%_2%的上海虹光金屬熔劑廠HGJB-2鋁合金精煉變質(zhì)一次處理劑，調(diào)整氮?dú)饬髁?，進(jìn)行一次性聯(lián)合除氣除渣，時間8-10分鐘，應(yīng)用聯(lián)合精煉方法除去鋁液中大部分的氫和夾雜物，并起到變質(zhì)的效果，提高合金的力學(xué)性倉泛。(8)扒出鋁液 表面浮渣，檢測成分并調(diào)整。(9)成分合格后，接通氮?dú)?，?qiáng)化除氣環(huán)節(jié)，用除氣耙再除氣20-30分鐘，直至針孔合格，靜置5-10分鐘，徹底除掉鋁液中的氫。(1Φ當(dāng)溫度達(dá)到680_720°C時，澆鑄所生產(chǎn)再生鋁產(chǎn)品的鑄錠。為了具體說明上述方法，本申請以生產(chǎn)DSM.AlSi9Cu3 (Fe)和SL.AC4B (X)產(chǎn)品為例，敘述具體的生產(chǎn)過程，具體如下:實施例1:一種再生鋁生產(chǎn)過程中多級除雜精煉方法，本實施例制備的是DSM.AlSi9Cu3(Fe)合金，步驟如下:⑴預(yù)處理:篩選廢鋁切片，在操作臺上先人工水洗篩選出泥土、塑料、橡膠等非金屬廢料，再挑選出大塊的銅、鋅、鋼件等，得到較純凈的廢鋁切片備用。⑵將預(yù)處理后的廢鋁切片投入IOT高溫低壓除漆爐中，將溫度設(shè)置為500°C，加熱4小時，除去油漆、油脂、水分。(3)總配料為 15000Kg，按合金成分要求(S1:10.1 10.9 ；Mg:0.16 0.28 ；Fe:
0.71 0.93 ；Cu:2.6 3.4 ;雜質(zhì)總和< 0.24 ；A1為余量)稱取所需量的工業(yè)純鋁1500 Kg,工業(yè)硅300Kg，預(yù)處理過的廢鋁切片13000Kg，步驟⑴挑選出的廢銅件150Kg，金屬鎂50Kg。⑷將稱量好的工業(yè)純鋁、工業(yè)硅、廢鋁切片、廢銅件、金屬鎂放入250°C的恒溫預(yù)熱干燥爐中干燥2.5小時。(5)向IOT蓄熱熔化爐Cl中加入預(yù)熱好的廢鋁切片，點(diǎn)火加熱熔化，設(shè)置溫度700°C，同時在20T蓄熱熔化爐C2中加入稱量好的工業(yè)純鋁、工業(yè)硅和廢銅件，加熱熔化，設(shè)置溫度750°C。待Cl中廢鋁切片恰好熔化時向C2爐轉(zhuǎn)水，然后撈出Cl中未熔鐵件。(6)待20T蓄熱熔化爐C2中所有原料完全熔化后，測量溫度。調(diào)整熔體溫度740 760°C，按需添加預(yù)熱好的金屬鎂，并用鐘罩壓入鋁液底部，直至完全熔化，將熔體攪拌均勻。(7)溫度達(dá)到720 740 °C左右時，加入總重量150Kg的上海虹光金屬熔劑廠HGJB-2鋁合金精煉變質(zhì)一次處理劑，調(diào)整氮?dú)饬髁繛?.4±0.1MPa，進(jìn)行一次性聯(lián)合除氣除渣，時間10分鐘。(8)扒出鋁液表面浮渣，檢測成分，成分合格。(9)成分合格后，接通氮?dú)猓瑥?qiáng)化除氣環(huán)節(jié)，用除氣耙再除氣30分鐘，直至針孔達(dá)到2級以上，靜置5分鐘。(1Φ當(dāng)溫度達(dá)到680°C時，澆鑄鑄錠。實施例2:一種再生鋁生產(chǎn)的分級除雜凈化方法，本實施例制備的是SL.AC4B (X)合金，步驟如下:⑴預(yù)處理:篩選廢鋁切片，在操作臺上先人工水洗篩選出泥土、塑料、橡膠等非金屬廢料，再挑選出大塊的銅、鋅、鋼件等，得到較純凈的廢鋁切片備用。⑵將預(yù)處理后的廢鋁切片投入IOT高溫低壓除漆爐中，將溫度設(shè)置為500°C，加熱4小時，除去油漆、油脂、水分。⑶總配料為16000Kg，按合金成分要求(S1:7.6 8.9 ;Mg:0.18 0.38 ；Fe:(0.53 ；Cu:2.6 3.8 ；T1:0.11 0.14 ；Mn:0.22 0.48 ;雜質(zhì)總和彡 1.0 ；A1 為余量)稱取所需量的工業(yè)純鋁6832 Kg,工業(yè)硅690Kg，預(yù)處理過的廢鋁切片8300Kg，廢銅件20Kg，金屬鎂25Kg，金屬錳28Kg，鋁鈦中間合金105Kg。⑷將稱量好的工業(yè)純鋁、工業(yè)硅、廢鋁切片、廢銅件、金屬鎂、金屬錳、鋁鈦中間合金放入250°C的恒溫預(yù)熱干燥爐中干燥2.5小時。(5)向IOT蓄熱熔化爐Cl中加入預(yù)熱好的廢鋁切片，點(diǎn)火加熱熔化，設(shè)置溫度700°C，同時在20T蓄熱熔化爐C2中加入稱量好的工業(yè)純鋁、工業(yè)硅和廢銅件，加熱熔化，設(shè)置溫度750°C。待Cl中廢鋁切片恰好熔化時向C2爐轉(zhuǎn)水，然后撈出Cl中未熔鐵件。(6)待20T蓄熱熔化爐C2中所有原料完全熔化后，測量溫度。調(diào)整熔體溫度740 760°C，按需添加預(yù)熱好的金屬鎂、金屬錳、鋁鈦中間合金，并用鐘罩壓入鋁液底部，直至完全熔化，將熔體攪拌均勻。(7)溫度達(dá)到720_740°C左右時，加入總重量160Kg的上海虹光金屬熔劑廠HGJB-2鋁合金精煉變質(zhì)一次處理劑，調(diào)整氮?dú)饬髁?，進(jìn)行一次性聯(lián)合除氣除渣，時間10分鐘。(8)扒出鋁液表面浮渣，檢測成分，成分合格。(9)成分合格后，接通氮?dú)猓?強(qiáng)化除氣環(huán)節(jié)，用除氣耙再除氣30分鐘，直至針孔達(dá)到2級以上，靜置5分鐘。(1Φ當(dāng)溫度達(dá)到680°C時，澆鑄鑄錠。
權(quán)利要求
1.一種再生鋁生產(chǎn)過程中多級除雜精煉方法，其特征在于:步驟如下: ⑴預(yù)處理:篩選廢雜鋁切片，水洗篩選除去非金屬廢料，再分選出非鋁金屬雜質(zhì)，得到純凈的廢鋁切片備用； ⑵將預(yù)處理后的廢鋁切片投入除漆爐中，將溫度設(shè)置為500-550°C，加熱3-4小時； ⑶配料:按照所生產(chǎn)的再生鋁產(chǎn)品配制所需要的爐料，包括工業(yè)純鋁、工業(yè)硅、廢鋁切片、中間合金或純金屬； ⑷將稱量好的工業(yè)純鋁、工業(yè)硅、中間合金或純金屬放入230-280°C的恒溫預(yù)熱干燥爐中干燥2-3小時； (5)向蓄熱熔化爐中加入稱量好的廢鋁切片，點(diǎn)火加熱熔化，同時在另一蓄熱熔化爐中加入稱量好的工業(yè)純鋁和工業(yè)硅，加熱熔化，待廢鋁切片恰好熔化時向另一蓄熱熔化爐中轉(zhuǎn)水，流槽中間加過濾網(wǎng)，然后撈出廢鋁切片中的未熔物； (6)待蓄熱熔化爐中所有原料熔化后，測量溫度，調(diào) 整熔體溫度740 760°C，按需添加預(yù)熱好的所需其他中間合金或純金屬，將熔體攪拌均勻； (7)溫度達(dá)到720-740°C時，加入總重量1%_2%的鋁合金精煉變質(zhì)一次處理劑，調(diào)整氮?dú)饬髁浚M(jìn)行一次性聯(lián)合除氣除渣，時間8-10分鐘； ⑶扒出熔體表面浮渣，檢測成分并調(diào)整； ⑶成分合格后，接通氮?dú)猓俪龤?0-30分鐘，直至針孔合格，靜置5-10分鐘，徹底除掉熔體中的氫； (10)當(dāng)溫度達(dá)到680-720°C時，澆鑄再生鋁產(chǎn)品的鑄錠。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種再生鋁生產(chǎn)過程中多級除雜精煉方法，其特征在于:所述鋁合金精煉變質(zhì)一次處理劑為稀土型變質(zhì)劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種再生鋁生產(chǎn)過程中多級除雜精煉方法，其特征在于:所述鋁合金精煉變質(zhì)一次處理劑型號為:HGJB-2。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種再生鋁生產(chǎn)過程中多級除雜精煉方法，步驟如下⑴預(yù)處理得到純凈的廢鋁切片備用；⑵除漆；⑶配料⑷干燥；⑸熔化； ⑹混熔；⑺精煉、除氣、除渣；⑻成分調(diào)整；⑼再除氣，直至針孔合格，靜置，徹底除掉熔體中的氫；⑽當(dāng)溫度達(dá)到680-720℃時，澆鑄再生鋁產(chǎn)品的鑄錠。本方法采用物理和化學(xué)方法相結(jié)合，從預(yù)處理過程的篩選，烘干預(yù)熱，去除廢雜鋁表面的污垢、銹蝕、油脂，再到熔煉、精煉過程，除去廢鋁零件中的鑲嵌件，使用稀土型變質(zhì)劑，不但能提高鋁熔體的力學(xué)性能，還能有效凈化熔體的作用，同時采用精煉劑和惰性氣體聯(lián)合精煉的方法控制夾雜物和含氫量，使廢雜鋁逐步實現(xiàn)凈化。
文檔編號C22B21/06GK103146924SQ20131008555
公開日2013年6月12日 申請日期2013年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月18日
發(fā)明者王如芬, 李志琴, 艾振海, 王明立, 齊寶蓮 申請人:天津立中合金集團(tuán)有限公司