[发明专利]铝屑和切边料的加料方法

说明书

技术领域

本发明涉及铝合金制造领域，具体地说，本发明涉及一种铝屑和切边料的加料方法。

背景技术

在铝合金熔铸生产中，废料中的铝屑、切边料等三级废料占很大比例，而三级废料的烧损特别大，并且燃烧过程中会产生大量的铝渣和废烟气。降低铝合金废料特别是三级废料中铝屑及切边料的烧损，对节能减排、降成本、增效益有很大作用。

现有技术中处理铝屑等三级废料，一种方法是增加一台电磁感应炉，专门用来熔化铝屑、切边料等三级废料。将铝屑及切边料熔成铝水，铝水用“铝水包”装好，然后送到炉台，经过特殊装置加入炉内，也可以减少烧损。然而这种方法需要额外增加投资，重新购买一台电磁感应炉及配套的铝水包，并且需要重新招聘操作人员，增加人力成本。熔炼炉需要增加装入铝水的设备。铝水包运输过程中存在安全隐患，会发生铝水外漏，造成人员、设备损伤。另外一种处理方法是电磁感应炉将铝屑熔成铝水后铸成复化锭，但复化锭重新装炉要再次熔化，产生二次烧损。

目前，采用的铝屑加入方法是：配料时将铝屑、切边料与其他固体废料（一、二级废料）及小铝锭一起配好。熔炼装炉时将所有料一起装入，点火升温。铝屑及切边占用空间大且重量轻，会占用很多个废料桶，加料时间延长，影响生产进度。熔化过程中，烧嘴喷出的火焰会直接喷在废料及小铝锭表面，温度升高将原料熔化成铝水。在火焰直接燃烧下，铝与氧发生反应，易生成Al₂O₃，增加烧损。

4Al+3O₂＝2Al₂O₃

而由于铝屑、切边料等非常薄、细、小的料一遇到火焰会立即氧化形成氧化渣，阻止进一步熔化，熔化过程非常慢，导致熔化过程延长；或直接烧成烟尘，经烟囱排出厂房外部。产出的铝渣及烟尘非常多，金属烧损过大，导致生产成本大，成品率降低，同时对环境也会有影响。

同时，炉料中初次加料时三级废料加入过多，会导致熔化时间延长，铝液在炉内停留时间越长，铝液吸气的机会越大。吸气最主要是吸氢，铝在高温下与水发生反应生产氧化铝和原子氢，原子氢很容易溶解于铝液中。熔炼时间越长，熔体中的含氢量越多。

3H₂O+2Al＝Al₂O₃+6H

铝液中的氢含量对铸锭的最终产品质量非常重要。熔体中氢含量越高，则铸锭结晶时形成气孔和疏松的倾向性越大。气孔和疏松对铸锭的性能危害非常大，会使产品的强度、塑性、冲击韧性和断裂韧性明显降低。

因此，需要开发一种降低金属烧损、提高成品率，提高熔体质量的处理三级废料的方法。

发明内容

基于此，本发明提供了一种铝屑和切边料的加料方法。

一种铝屑和切边料的加料方法，在铝液温度达到745~755℃时，移开熔炼炉盖，将装有铝屑和切边料的料桶打开一个缝，烘烤3-5分钟后，将铝屑和切边料边搅拌边加入熔炼炉内。

铝液规定温度上限是760℃，若超过760℃熔体过热会形成晶粒粗大，影响最终的产品质量。选择745~755℃加入铝屑，留有5℃的余地，防止温度控制不好造成熔体过烧。

铝液熔化好后，温度达到730℃以上加入添加剂，此时添加剂的熔化效果最好。因此，若加铝屑和切边料时的温度低于745℃，则在其加入后铝液温度降低很多，需要重新打开烧嘴进行升温，等铝液温度达到730℃以上再加添加剂，额外增加了天然气的消耗。当铝液温度达到745~755℃时，加入铝屑和切边料后可以直接熔化，且铝液不需要重新加热即可再加添加剂，从而节省能耗。

在其中一个实施例中，铝液的温度为750℃。

在其中一个实施例中，将铝屑和切边料烘烤5分钟后，边搅拌边加入熔炼炉内。