[发明专利]一种铝硅中间合金的生产工艺

说明书

本发明公开了一种铝硅中间合金的生产工艺，包括：液态金属硅准备，将金属硅冶炼完成，并准备释放液态金属硅；按比例称好铝锭，将称好的铝锭放入浇包或者铸模中，用浇包或者铸模准备接纳液态金属硅；打开炉门释放液态金属硅到浇包或者铸模中，直至浇包或者铸模充满；控制浇包或者铸模内的温度，利用人工或者机械搅动液态金属硅，混合均匀已熔化的金属铝，得到铝硅中间合金样品；取样分析铝硅中间合金的化学成分；达到合格标准后，将铝硅中间合金样品凝固冷却，然后脱模破碎装袋得到铝硅中间合金样品成品。本发明利用液态金属硅在凝固时的结晶潜热熔化金属铝，生产出铝合金熔炼时需要的铝硅中间合金，工艺简单，大幅降低生产成本，节能环保。

技术领域

本发明属于合金生产技术领域，具体地说，涉及一种铝硅中间合金的生产工艺。

背景技术

硅是铝合金化的首选元素，不论是变形铝合金、铸造铝合金，还是其它铝合金，加入不同含量的硅，从而使铝合金的机械、加工等性能得到显著改善，通过铝的合金化大大扩展了铝的使用范围。

在铝中加硅实现合金化，有传统两种方法，第一种方法：直接向铝熔体中加入金属硅；第二种方法：向铝熔体中加入20-25％Si含量铝硅中间合金。第一种方法，铝冶炼厂直接加入铝水熔炼，熔炼炉熔化铝锭成铝水后，根据产品所需硅含量，直接加入一定数量的金属硅，通过1-2小时的熔炼后，除去熔渣，净化熔体，得到含硅量为5-13％的合金，多用于含硅量相对较高，杂质要求不太严格的铸造铝合金。硅的比重为2.3，铝的比重为2.7，由于硅的比重比铝的比重小，铝合金熔炼时金属硅浮在熔体的表面，没有被铝液体充分包裹，硅被熔化吸收成合金的程度低；其次，金属硅中一般含1％左右的杂质，加入金属硅的同时，杂质也随之进入铝熔体，降低铝合金品质；第三，由于金属硅的熔点1414℃，熔炼时主要靠铝液的过热，生成硅铝固溶体，熔炼炉必须加热升温1000℃以上，才能保证熔炼任务完成。这种方法增加了加热成本和生产周期，而且硅的合金化程度低，硅的合金化小于98％，渣多金属损耗大，特别是炉处理量大时，尤为突出，需要增加专门净化装置，才能有效的保证产品质量，目前国内绝大多数铝加工都采用此方法。第二种方法，通过第一种熔炼方法制得5-13％Si含量Al-Si中间合金，根据所加工产品要求的含硅量配料计算，在铝合金熔炼时加入相应数量的Al-Si中间合金。由于是以金属固溶体方式加入铝液，中间合金的熔点为750℃，中间合金熔点低，易熔化，造渣大幅减少，熔体所要求的硅含量保证程度高，Si接近100％吸收合金化，但二次熔炼增加了生产成本及金属损耗，尤其炉量较大和产品硅含量较高时，加入的Al-Si合金量大，占炉量的1/3，无疑增加生产成本和生产周期，以及金属损耗。

采用传统生产方式生产高硅含量Al-Si中间合金，即：熔炼得到铝水后，在炉中分批投入金属硅，压在铝液下面，用助熔剂覆盖，熔炼炉升温至1200℃以上，直至全部金属硅熔化完，浇铸高硅含量铝中间合金。生产成本高，生产每吨产品的电费大约为500元，金属损耗大，生产每吨产品的金属损耗约为3％。因而急需一种成本低、耗能少的制备铝硅中间合金的工艺。

有鉴于此特提出本发明。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种铝硅中间合金的生产工艺，能环保、低成本的生产铝合金熔炼时所需要的铝硅中间合金。

为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：

一种铝硅中间合金的生产工艺，包括以下步骤：

S1：液态金属硅准备：将金属硅冶炼完成，并准备释放液态金属硅；

S2：按比例称好铝锭，控制铝锭与硅的比值为1:0.9-1:1.1；将称好的铝锭放入浇包或者铸模中，用浇包或者铸模准备接纳液态金属硅；

S3：打开炉门释放液态金属硅到浇包或者铸模中；直至浇包或者铸模充满；

S4：控制浇包或者铸模内的温度为1400-1600℃，利用人工或者机械搅动液态金属硅，混合均匀已熔化的金属铝；得到铝硅中间合金样品；