一種用鋁電解槽生產鋁硼合金的方法
2023-09-20 19:40:15 1
專利名稱：一種用鋁電解槽生產鋁硼合金的方法
技術領域：
本發明涉及一種用鋁電解槽生產鋁硼合金的方法，屬於鋁電解法生產方法領域，具體說是一種用冰晶石一氧化鋁、氧化硼熔鹽電解法生產鋁硼合金的方法。
背景技術：
鋁硼合金的生產在工業上一直是採用熔配方法，即是將金屬鋁和金屬硼熔化後按比例對摻在一起，然後鑄成鋁硼合金。該方法能耗大，成本高，硼的實收率低，而利用本發明生產鋁硼合金的能耗和成本較低，硼的實收率達到98％左右，而且生產的鋁硼合金質量很高，其化學成分均勻，無偏析。
發明內容
本發明的目的是提供一種採用直流電通過電解槽陰陽兩極，用冰晶石—氧化鋁、氧化硼熔鹽電解法生產鋁硼合金的方法。
本發明的目的是由以下技術方案實現的(1)在鋁電解槽中用冰晶石作電解質、鋁液作陽極，其中電解質水平16~22cm，鋁液水平18~24cm；(2)以氧化鋁和氧化硼為生產鋁硼合金的原料，氧化鋁的純度不小於98.4％，氧化硼的純度不小於98％；(3)向所選的鋁電解槽中直接添加氧化鋁和氧化硼，使它們熔解在冰晶石熔體當中，氧化硼在電解質中的熔解濃度為0.5％-0.9％；(4)在直流電的作用下，鋁電解槽的陰極上開始析出金屬鋁和金屬硼；(5)在電解槽產生的磁場力的攪動下，形成化學成分均勻的鋁硼合金；(6)用吸鋁包將鋁硼合金吸出，並鑄成鋁硼合金錠。
本發明的優點是用生產鋁的鋁電解槽生產鋁硼合金，無須設備投入，且工藝條件與生產電解鋁相同，普通生產電解鋁用氧化鋁作生產原料，而生產鋁硼合金，只是在生產電解鋁的基礎上增加了氧化硼作生產原料，非常容易掌握，生產鋁硼合金的能耗和成本較低，硼的實收率達到98％左右，而且生產的鋁硼合金質量很高，其化學成分均勻，無偏析。
說明書附1是本發明的工藝流程參考圖。
具體實施例方式實施例一個年產10萬噸的鋁電解廠，有200KA鋁電解槽120臺。該廠計劃年產硼含量為0.3％的鋁硼合金2738噸，可選取5臺鋁電解槽進行鋁硼合金的生產。所選的5臺電解槽技術條件按槽工作電壓4.1v~4.3v，電解溫度930℃~960℃，熔鹽水平17~20cm，鋁液水平18~24cm，電解質分子比為2.4~2.8。每天向每臺鋁電解槽內添加15kg純度為98％的氧化硼和3000kg純度為98.4％的氧化鋁，則每天每臺槽可生產硼含量為0.3％的鋁硼合金1500kg，其硼的實收率為98％以上，每天將槽內生產的鋁硼合金熔體用吸鋁包吸出，並運輸到鑄造車間進行鑄錠，全年就可完成2738噸的鋁硼合金生產計劃。
生產鋁硼合金的具體工藝流程如附
圖1所示
(1)根據鋁硼合金的計劃產量，在電解槽系列中選擇部分鋁電解槽進行生產鋁硼合金；(2)選擇氧化鋁純度為98.4％以上和氧化硼純度98％以上為生產鋁硼合金的原料；(3)在所選的鋁電解槽中加入氧化鋁和氧化硼原料，使其熔解到冰晶石當中；(4)電解工藝技術條件保持如下；電解溫度930~960℃，電解質水平17~20cm，鋁液水平18~24cm，電解質分子比2.4~2.8，槽工作電壓4.1~4.3v；(5)在直流電的作用下，鋁電解槽的陰極上開始析出金屬鋁和金屬硼，並在電解槽產生的磁場力攪動下，形成化學成分均勻的鋁硼合金；(6)用吸鋁包將鋁電解槽內生產的鋁硼合金析出，並鑄造成鋁硼合金。
權利要求
1.一種用鋁電解槽生產鋁硼合金的方法，其特徵是(1)在鋁電解槽中用冰晶石作電解質、鋁液作陽極，其中電解質水平16~22cm，鋁液水平18~24cm；(2)以氧化鋁和氧化硼為生產鋁硼合金的原料，氧化鋁的純度不小於98.4％，氧化硼的純度不小於98％；(3)向所選的鋁電解槽中直接添加氧化鋁和氧化硼，使它們熔解在冰晶石熔體當中，氧化硼在電解質中的熔解濃度為0.5％-0.9％；(4)在直流電的作用下，鋁電解槽的陰極上開始析出金屬鋁和金屬硼；(5)在電解槽產生的磁場力的攪動下，形成化學成分均勻的鋁硼合金；(6)用吸鋁包將鋁硼合金吸出，並鑄成鋁硼合金錠。
全文摘要
本發明涉及一種用鋁電解槽生產鋁硼合金的方法，本發明採用的原料為氧化鋁、氧化硼，所用的設備為鋁電解槽。該方法是在鋁電解槽中直接添加氧化鋁和氧化硼，使其熔解在冰晶石熔體當中，在直流電的作用下，鋁電解槽的陰極上開始析出金屬鋁和金屬硼，在電解槽產生的磁場力的攪動下，形成化學成分均勻的鋁硼合金，用吸鋁包吸出，並鑄成鋁硼合金。優點是用生產鋁的鋁電解槽生產鋁硼合金，無須設備投入，且工藝條件與生產電解鋁相同，普通生產電解鋁用氧化鋁作生產原料，而生產鋁硼合金，只是在生產電解鋁的基礎上增加了氧化硼作生產原料，非常容易掌握，生產鋁硼合金的能耗和成本較低，硼的實收率達到98％左右，而且生產的鋁硼合金質量很高，其化學成分均勻，無偏析。
文檔編號C25C3/36GK1936089SQ200610125929
公開日2007年3月28日 申請日期2006年8月22日 優先權日2006年8月22日
發明者王雲利, 趙洪生, 孫喜喜, 高喜柱, 張軍, 趙亞平, 翟寶辰, 李志強, 王在運, 降虹, 何建麗 申請人:包頭鋁業股份有限公司