[发明专利]一种高纯铝高效提纯用铝中间合金材料及其生产方法

权利要求书

1.一种高纯铝高效提纯用铝中间合金材料的生产方法，其具体步骤如下：

A、先向1吨中频炉坩埚内加入高纯铝标锭0.38吨，余0.12吨作为生产过程中的降温锭；其中，高纯铝标锭的含量要求：硅Si≤0.01%，铁Fe≤0.01%，钒V≤0.001%，锰Mn≤0.001%，钛Ti≤0.001%，其他单个杂质含量＜0.002%，杂质总含量＜0.002%，铝Al≥99.95 ；

B、开启中频炉坩埚60%功率升温40分钟，让高纯铝锭充分熔化升温至720℃；

C、用钛白粉维护的1.5m坩埚铲沿坩埚壁自上而下铲坩埚壁炉渣；再撒入适量打渣剂，捞渣；

D、加入氟硼酸钾的质量要求及加入量计算方式如下：

质量要求：氟硼酸钾质量分数≥98%；白色粉末或结晶，不得混入其它杂质；

计算方式：按硼内控范围2.5～3.5%含量计算氟硼酸钾的加入量，氟硼酸钾重量 = 高纯铝标锭总重量×0.4 ；

E、根据D项计算量将氟硼酸钾分批加入可移动料箱中；

F、氟硼酸钾加完，全部形成分层溶液后，吊运走料箱，保留挡烟板密闭炉口，避免浓烟外泄；将中频炉坩埚功率开至60%搅拌30分钟充分合金化合金，温度控制830℃以下；

G、撇出上层浮渣至专用渣盆，在合金铝液表面撒入纯净干燥的氧化铝粉2kg搅拌均匀，溶液附着于氧化铝粉，再用钛白粉维护的渣勺撇出表面铝氧粉溶液混合物；

H、将炉内合金铝液倾翻倒入1吨中转台包中，在合金铝液表面撒入纯净干燥的氧化铝粉2kg搅拌均匀，溶液附着于氧化铝粉，再用钛白粉维护的渣勺撇出表面铝氧粉与溶液混合物；

I、之后再将中转包内合金铝液倾倒回中频炉坩埚内，再次在合金铝液表面撒入纯净干燥的氧化铝粉2kg搅拌均匀，溶液附着于氧化铝粉，再用钛白粉维护的渣勺撇出表面铝氧粉溶液混合物；

J、将合金铝液温度控制在720～750℃，进行铸造，得铝中间合金材料；其中，铸造用锭模表面用钛白粉维护处理；

在步骤“E”中，向中频炉坩埚内分批加入氟硼酸钾的步骤如下：

①吊装可移动料箱至中频炉炉口，在中频炉炉口安装两块密封挡烟板，可移动料箱下料口通过挡烟板入中频炉中，其中，可移动料箱、挡烟板与中频炉紧密组装，生产过程中产生的浓烟被收尘器收集99%以上，达到环保排放标准；

②控制中频炉坩埚高纯铝液的温度720±5℃，功率调至30%，频率为150～160Hz，打开可移动料箱出料口阀门，小量放料至铝液翻滚最高位置表面，以接触氟硼酸钾快速分散到铝液四周、不发生聚集为标准；同时，用石墨碳化硅叶轮搅拌器机械搅拌铝液表面，避免氟硼酸钾凝聚燃烧，小量加料过程温度控制在750℃，温度超高时，加高纯铝标锭及时降温；

③加料过程时，当铝液发粘时加入氟钛酸钾1kg/次，整个加料过程5次；

④翻滚铝液周围产生氟硼酸钾形成分层溶液，当环面达到半径一半时启动料箱开始大量下料；

⑤下料过程用石墨碳化硅叶轮搅拌器机械搅拌铝液表面，避免氟硼酸钾凝聚，加料过程铝液温度控制在780℃以下，温度超高时，加高纯铝标锭及时降温；

⑥当料箱里的氟硼酸钾全部下料完毕，剩余的高纯铝标锭也完全加入中频炉坩埚中，使之充分混合、完全反应；

在步骤“J”中，所述铝中间合金材料的化学组成成分按质量百分比计：硅Si≤0.02%，铁Fe≤0.02%，钒V≤0.0009%，锰Mn≤0.0006%，钛Ti≤0.0005%，硼B含量2.5～3.5%，其他单个杂质含量＜0.002%，杂质总含量＜0.02%，余量为铝。

2.根据权利要求1所述的高纯铝高效提纯用铝中间合金材料的生产方法，其特征在于：在步骤③中，所述的铝液发粘时加入氟钛酸钾1kg/次，是指对氟硼酸钾加入合金铝液后生成的分层溶液进行处理，通过搅拌反应能够改善流动性，优先生成TiB₂，促进了较低温度下硼在铝液中产生较高的吸收率。