[发明专利]一种纯铝中杆状铁相球化方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种使纯铝中杆状铁相球化的方法，球化的铁相细小均匀的分布在铝基体中，属于铝的制备技术领域。

背景技术

铝在冶炼过程中，由于电极包含铸铁材料，氧化铝中混有少量的氧化铁杂质等，纯铝中或多或少的混有部分的铁杂质，GB/T1196-1993规定各种牌号的纯铝允许含有少量的铁，如A199.60中Fe＜0.25％，A199.00中Fe＜0.5％等。纯铝中的铁常以形态各异的铁相化合物形式存在，而且很难除去，对纯铝的深加工质量品质造成不利的影响。

发明内容

本发明的目的是提供一种纯铝中杆状铁相球化方法，该种方法使用Si的粉状化合物作为变质细化剂，在电解铝槽中对铁相进行变质处理中改变铁相的形貌、大小、分布状况，有效的降低了铁相杂质的危害程度，改善了纯铝的综合性能。

本发明采取的技术方案为：

一种纯铝中杆状铁相球化方法，包括如下步骤：在电解铝槽中向含Fe量0.05％-0.25％(wt％)的铝液中分批量添加含硅变质细化剂，每天加入量为3-10kg，连续加入2-10天，当铝液中Fe含量与Si含量之比为1∶0.5-2.5时，得含圆球状铁相的铝。

所述的电解铝槽≥80KA。

所述的含硅变质细化剂成分是SiC或SiO₂或二者任何比例的混合物。

所述的含硅变质细化剂颗粒度均≥100目，纯度均≥99％。

所述的铝液中硅含量最终优选为0.05％-0.25％(wt％)。

当铝液中Si含量达到一定程度，即与铝液中Fe含量相当时，与铝液中的Fe结合，使铁相成分由Al、Fe变为Al、Si、Fe，在凝固析出过程中促使铁相由原来的杆状变为圆球状，由于控制加入的Si含量和Fe含量相当，铁相在铝基体中细小均匀弥散的分布，见附图。当铝液中Si含量超过0.25％时，铁相开始长大，圆球状铁相周围开出现较小棱角，并再次出现杆状铁相。

经上述方法变质处理后纯铝中的铁相形貌为圆球状，直径＜5μm，与原来的杆状铁相的长度＞10μm相比有所减小，并且均匀弥散的分布在铝基体中，有效的降低了铁相杂质的危害程度，改善了纯铝的综合性能，这对于提高低品位原铝的成形性、扩大其应用范围，尤其对采用一般工业纯铝生产高技术制品(如铝箔、压力罐用铝材等)具有较高的应用价值。

附图说明

图1为未变质处理的纯铝的SEM形貌图；

图2为图1中A点EDS分析图；

图3为实施例1变质处理的纯铝的SEM形貌图；

图4为图3中B点EDS分析图；

图5为实施例2变质处理的纯铝的SEM形貌图；

图6为图5中C点EDS分析图；

图7为实施例3变质处理的纯铝的SEM形貌图；

图8为图7中D点EDS分析图。

具体实施方式

下面结合具体实施例进一步说明。

实施例1：

含硅变质细化剂选用颗粒度为400目、纯度为99.7％的SiC，在200KA电解铝槽中变质处理(含铝液约12吨)，铝液中Fe含量为0.11％。每天添加含硅变质细化剂3kg，连续加入4天，总加入量为12kg，铝液中Si含量最终达到0.10％。SEM观察试样金相发现铁相全部为圆球状，直径2μm左右，均匀弥散的分布在基体中，EDS分析其中一个铁相成分为Al、Fe、Si，见图3、图4。

实施例2：

含硅变质细化剂选用颗粒度为200目、纯度为99.2％的SiO₂，在200KA电解铝槽中变质处理(含铝液约12吨)，铝液中Fe含量为0.11％。每天添加含硅变质细化剂5kg，连续加入6天，总加入量为30kg，铝液中Si含量最终达到0.15％。SEM观察试样金相发现铁相全部为圆球状，直径3μm左右，均匀弥散的分布在基体中，EDS分析其中一个铁相成分为Al、Fe、Si，见图5、图6。

实施例3：

含硅变质细化剂选用颗粒度为400目、纯度为99.7％的SiC和颗粒度为200目、纯度为99.2％的SiO₂，二者按重量比1∶2混合，在200KA电解铝槽中变质处理(含铝液约12吨)，铝液中Fe含量为0.11％。每天加入含硅变质细化剂8kg，连续加入6天，总加入量为48kg，铝液中Si含量最终达到0.20％。SEM观察试样金相发现铁相全部为圆球状，直径≤4μm，均匀弥散的分布在基体中，EDS分析其中一个圆球状铁相成分为Al、Fe、Si，见图7、图8。