低鋁矽鋁合金及其生產工藝的製作方法
2023-06-22 05:38:16 2
專利名稱：：低鋁矽鋁合金及其生產工藝的製作方法
技術領域：
：本發明涉及一種中間合金材料，具體地涉及一種從結晶矽生產出的矽鋁合金材料及其生產工藝。我國結晶矽的產量很大，結晶矽除了用作煉鋼的脫氧劑外，還用來配製矽鋁合金，這種合金稱為中間合金。用它再配比其他金屬，可配製出具有各種用途的合金，如108＃合金，6063＃合金等。在以前配製的矽鋁合金基本上為高鋁共晶合金，這是由鋁、矽的共晶特性所限定的，其鋁的含量高達85%以上。而我國為缺鋁國，鋁價比矽價高60%，生產高鋁矽鋁合金，用鋁量大，用矽量小，不僅使產品成本高，而且使國內大量生產結晶矽的廠家產品滯銷。配製法製備高鋁矽鋁合金的生產工藝是將經過粉碎到一定粒度的結晶矽，按一定的重量置入反射爐、工頻爐內，加熱到一定程度再適時加入一定量的重熔鋁錠，再加熱得共晶矽鋁合金。採用此工藝，是用矽熔煉出結晶矽後，再重熔成熔液狀後加入重熔鋁錠，共熔，其電耗量大，成本高。本發明的目的旨在研製一種含鋁量＜12%的低鋁非共晶矽鋁合金，該合金成分均勻，晶粒細化，組織嚴密。同時設計一種生產低鋁矽鋁合金的工藝，該工藝能與結晶矽生產工藝配套，不需結晶矽重熔，從而耗電少，成本低。本發明的目的是以下述方式實現的，主要用作中間合金的低鋁矽合金，其組成為Si81-94%、Al4-12%、Fe0.8-1.25%、Cu0.5-2%、Zn0.5-2%、Mg0.1-0.5%、Mn0.1-0.5%。低鋁矽鋁的生產工藝為先從礦熱爐生產的一級熔液態矽中取按配比所需量810-940Kg的100%熔液態矽，使其保溫在熔融態，再按配比取所需量(40-120Kg)的110-125%的熔液態純鋁，並將其緩緩倒入熔矽中。然後取由氯化鋅、六氯乙烷配成的複合精煉劑。精煉劑分兩次加入，一次加入到共熔液的下部分，充分攪拌均勻;再加入到共熔液的上部分、充分攪拌。邊攪拌排渣、除氣。待渣、氣排完，攪拌均勻後靜止處理，再將共熔液注入內壁塗有保護膜的鑄膜內，脫模、精整，得產品。本發明的合金是將兩種純金屬熔矽和熔鋁按一定的比例進行混合，再加入起造渣、排氣，細化作用的複合精煉劑，充分攪拌而得到的低鋁矽鋁合金，因而成分均勻、組織嚴密、氣孔少，夾渣少，晶粒細化，有利於後加工。本發明的合金產品經湖北省冶金產品質量檢測中心檢驗，其結果見附表採用本發明生產工藝，熔鋁加入過量，為所需量的110-125%，主要原因在於矽的熔點原比鋁的高，兩種熔液在一起，矽先冷凝，擠壓鋁熔液向上浮成浮渣排除，故鋁的投量就必須大，這樣才能保證產品質量。在將共熔物向鑄模內澆鑄前，為保護模具，在鑄模內壁需塗保護層。該保護層採用水玻璃與石墨乳的混合物。澆鑄時需控制澆鑄速度、鑄錠的厚度，以使產品結構均勻。本發明的工藝與結晶矽工藝流程緊密銜接，熔液矽不待結晶成結晶矽而直接取出，從而節省了用中頻爐或其它電爐重熔矽的工序，降低了能耗，降低了生產成本。據統計目前國內外矽鋁合金電耗為16000-16500KWh/T，而用本發明工藝電耗僅為13500-13800KWh/T。原產品生產成本為10500-11000元/T，本產品成本僅為5600元/T，每噸成本降低500元左右。權利要求1.主要用作中間合金的低鋁矽鋁合金，其特徵在於合金組成為Si81-94%、Al4-12%、Fe0.8-1.25%、Cu0.5-2%、Zn0.5-2%、Mg0.1-0.5%、Mn0.1-0.5%。2.低鋁矽鋁的生產工藝，其特徵在於先從礦熱爐生產的一級熔體液態矽中取按配比所需量810-940Kg的100%熔液態矽，使其保溫在熔融態，再按配比取所需量40-120Kg的110-125%的熔液態純鋁，並將其緩緩倒入熔矽中，然後取由氯化鋅、六氯乙烷配成的複合精煉劑，精煉劑分兩次加入，一次加入到共熔液的下部分，充分攪拌均勻，再加入到共熔液的上部分，充分攪拌，邊攪拌，邊排渣、除氣，待渣、氣排完，攪拌均勻後靜止處理，再將共熔液注入內壁塗有保護膜的鑄模內，脫模、精整得產品。3.根據權利要求2所述的工藝，其特徵在於保護層採用水玻璃與石墨乳的混合物。全文摘要主要用作中間合金的低鋁矽鋁合金，合金中鋁的含量＜10％，Si的含量＞83％，合金成分均勻，組織嚴密、晶粒細化。生產低鋁矽鋁合金的生產工藝是從熔爐中取出熔液態矽，保溫，向內加入熔液態鋁，再向其中加入複合精煉劑，充分攪拌、排渣、除氣，靜止處理後注入鑄模內，脫模、精整得產品。按本工藝生產，能降低能耗，降低成本。經計算生產本合金比高鋁合金，電耗降低2500—2700KWh/T，成本降低500元/T左右。文檔編號C22B1/02GK1066476SQ9210385公開日1992年11月25日申請日期1992年5月12日優先權日1992年5月12日發明者李大振,劉鈞,孟憲昆,朱江陵,塗詩文申請人:湖南省進出口總公司通聯公司,湖北省通山工業矽廠