一種泡沫鋁生產工藝的製作方法

2023-10-09 07:37:34 3

本發明屬於材料加工領域，具體涉及一種泡沫鋁生產工藝。

背景技術：

工業純鋁的導電性能很好，是重要的工業導電材料。鋁的導電性能與其純度有密切的關係。在鋁中雜質的存在導致電阻率增加，雜質含量愈多電阻率增加愈明顯。Ti、V、Mn、Cr、Zr都會嚴重降低鋁的電導率)，在熔煉中通常使用鋁硼合金與Ti、V、Mn、Cr等形成TiB2、VB2、MnB2、CrB2硼化物，再經過靜置，這些硼化物重量大、粘度高沉澱在爐底，生產一段時間後爐底結渣嚴重，一方面會降低爐子的容量，另一方面會堵塞爐眼，提高鑄造前打開爐眼的難度，因此需停爐清理積渣。由於爐底積渣雜質元素含量高，不適宜作為廢鋁回爐生產鋁杆用，只能外銷處理。

多孔金屬發泡鋁(泡沫鋁)，由於內部存在大量孔隙，使其具有質輕及比強度高等優點，同時具有、能量吸收性、抗衝擊性、強度高、吸聲性能、電磁屏蔽、高阻尼性、低熱導率、低電導率等特殊優點，目前已廣泛應用到軌道交通、航空航天、軍事、汽車、綠色建築化工和電訊等領域。

目前，泡沫鋁的製備方法有很多，熔體直接發泡法-熔體發泡劑法是目前最成熟的生產工藝，生產的泡沫鋁為閉孔型。

泡沫鋁發泡前需向鋁熔體中加入增粘劑以提高其粘度，通常將一定量的金屬鈣(2-3％)添加到鋁熔體中進行攪拌5分鐘，這樣通過高親氧Ca元素在低速攪拌過程中形成穩定泡沫的各種顆粒，如CaO和Ca2Al2O4，Al4Ca和Al20CaT2及鋁熔體自身氧化形成的Al2O3。

然後加入發泡劑使其在高溫下分解產生氣體，通過氣體膨脹使金屬發泡，接著冷卻或澆注得到泡沫金屬。常用的發泡劑為TiH2、ZrH2、CaH2和火山灰等。這種方法中大量氣泡集中在中部而靠近冷卻表面的氣泡小且結構緻密。解決上述問題常採用高速攪拌和選擇合適的增粘劑。

技術實現要素：

綜上所述，本發明旨在拓寬鋁杆熔爐爐底積渣的處理方法，利用高含量硼化物的廢鋁作為泡沫鋁的原料，避免常規泡沫鋁生產時使用金屬鈣增黏的工序，降低泡沫鋁生產成本，提高生產效率。

一種泡沫鋁生產工藝，步驟如下：

①首先將爐底積渣通過雷蒙磨分離出廢鋁，將廢鋁在熔化爐內重熔；

②待廢鋁全部溶化後，在750-800℃，攪拌速率1000-2000rpm，加入質量百分比為2-5％的發泡劑，繼續攪拌3-5min製成熔體；

③將熔體倒入發泡模後推入發泡爐，在620-680℃保溫5-7min進行發泡反應；

④出爐後將發泡模冷卻20-40min，經切割、表面處理加工後製得成品泡沫鋁。

進一步，所述的發泡劑為TiH2、ZrH2、CaH2中的任一種。

有益效果：

1、本發明是一種鋁杆熔爐爐底積渣新的回收利用方式。

2、積渣含大量的硼化物，硼化物粘度高，以其為泡沫鋁為原料，無需增粘劑，可縮短工藝時間，降低生產成本。

附圖說明

圖1是本發明的工藝流程圖。

具體實施方式

實施例1

一種泡沫鋁生產工藝，步驟如下：

鋁杆保溫爐停爐後，清理出2噸保溫爐內的積渣，通過雷蒙磨分離出500kg鋁片，將鋁片在中頻爐內熔化，固體料溶化後20min測溫，溫度為790℃時開動攪拌機，均勻加入15kg的TiH2粉，繼續攪拌5min，將鋁液導入發泡模，1min內將發泡模推入預熱到680℃的發泡爐，保持5min後出爐，使用冷卻水噴淋發泡體，待冷卻至40℃以下，最後在帶鋸床切割成定尺規格的泡沫板材。