[发明专利]一种再生铝合金熔体除气方法

说明书

本发明属于再生金属技术领域，具体涉及一种再生铝合金熔体除气方法。通过除气剂与熔体中的氢分压差实现气体扩散、气泡表面和氧化夹杂物发生张力吸附来实现除气。所述除气方法包括炉内除气、在线除气的一种或两种，炉内除气采用导管将除气剂喷入铝合金熔体进行除气，在线除气为箱式旋转除气或流槽式旋转除气。所述的除气剂为气体或熔剂(包含KCl、NaCl、Na₃AlF₆、Na₂CO₃、KNO₃、稀土)，将气体或气体+熔剂喷入铝合金熔体进行精炼，并用过滤法去除铝合金熔体夹杂物，最终得到气体含量少的铝合金产品。本发明能有效控制铝合金熔体的气体含量，除气后的铝合金熔体氢含量为0.02～0.26ml/100gAl。

技术领域

本发明主要属于再生金属技术领域，具体涉及一种再生铝合金熔体除气方法。

背景技术

铝及铝合金由于其密度小、比强度高、耐腐蚀性好、易于加工和可再生利用而被广泛应用于建筑、运输、国防、包装等领域。与原生铝相比，生产1吨再生铝可以节约95％的能源，同时可节水10.05吨，减排CO₂0.8吨、SO₂0.6吨，减排赤泥3.5吨。因此，再生铝合金具有良好的经济效益和环境效益。据统计，我国再生铝合金产量由2001年的130万吨上升到2017年的690万吨，再生铝产业得到越来越多的重视。

近几十年来，我国围绕再生铝合金成分、组织、性能等已经进行大量研究，但仍存在再生铝合金气体杂质含量较高，严重影响铝合金性能，致其降级使用甚至报废，浪费资源。如何有效降低再生铝合金的气体含量，是废杂铝再生利用的关键问题。

现有技术中，再生铝合金熔体除气方式有炉内除气和在线除气，除气方法包括惰性气体除气和熔剂除气，前者利用高纯惰性气体氢分压扩散，实现除氢，后者利用熔剂与铝形成低沸点化合物挥发除氢。

中国专利CN101037732A公开了一种3104铝合金扁锭铸造在线除气除渣精炼方法，由倾动式保温炉、除气溜槽、设置在除气溜槽段的除气装置、除气柜和气源构成，该方法是用除气转子端部的旋转喷头直接将气体喷到溜槽熔体中，带动熔体中的有害气体和夹渣上升到熔体表面除气并除渣。但此方法所用除气剂只包含气体，没有精炼剂，除气效果不理想。中国专利CN101037733A公开了一种3104铝合金扁锭铸造炉内透气除气除渣精炼方法，包括可倾动式保温炉、在炉底耐火材料结构上砌筑的13个透气砖、在炉底设置13个通气管路构成，所述的透气除气除渣精炼方法是通过炉底13个透气砖下方设置的通气管路向保温炉内通入隋性气体或惰性混合气体，惰性气体吸附铝液中的杂质后随气泡浮游上升到铝液表面排气，但此方法中的透气砖通路可能会因铝液渗漏而堵塞，影响除气效果。中国专利CN106367610A公开了一种高效的铝合金熔体净化方法，通过将铝溶体净化分为除杂和除气两步进行，先除杂再除气，有效解决了铝合金熔体中的氢气吸附在氧化夹杂物上不易被清除的问题，提高了铝合金熔体净化效率；在铝合金表面喷洒熔剂进行除杂，并添加覆盖剂，减少熔化消耗，阻止铝合金熔体从炉膛气氛中吸收气体；通入氮气、氯气和一氧化碳的混合气体进行除气除杂，氯气、一氧化碳与铝的反应产物CO₂和AlCl₃起着气泡－熔剂混合精炼作用，因此增强了氮气的精炼效果。但此方法直接将精炼剂撒在铝合金熔体表面，没有使气体和精炼剂充分与铝合金熔体接触，除气效果不理想。

综上，再生铝生产过程，如何充分利用气体和熔剂、高效控制气体杂质，消除再生铝合金坯锭气孔缺陷，均决定再生铝合金产品质量。

发明内容

针对再生铝合金熔体气体含量高、坯锭存在气孔缺陷等问题，本发明提供一种再生铝合金熔体除气方法，能够有效降低再生铝合金气体杂质含量，消除坯锭气孔、缩孔等缺陷。

本发明是通过以下技术方案实现的：