专利名称：铝合金熔体净化的方法
技术领域：
本发明涉及的是一种金属熔体的净化方法，具体是一种去除铝合金中气体的铝合金熔体净化的方法，属于铝合金熔体处理领域。
背景技术：
铝合金熔体的净化是保证铝合金材料冶金品质的关键技术，降低铝熔体中的氢含量是铝熔体净化的主要目的之一。铝熔体除氢净化技术按作用原理可分为吸附净化和非吸附净化两大类，吸附净化通过往铝熔体中加入吸附剂(如气体、固体净化剂等)，使得吸附剂与熔体接触的过程中，与铝熔体发生化学的、物理的或机械的作用，从而达到除氢的目的。而非吸附净化是通过某些物理作用(如真空、超声波等)，改变铝熔体-气体系统的平衡状态，从而达到使气体从容体中分离出来的目的。
利用气体精炼剂，即吹气法对铝熔体进行吸附净化除氢时，由于可以通过改善除氢的动力学条件提高除氢的效率，因此操作方便且污染少。目前已有的吹气法大多是20世纪70、80年代发展起来的，按照气体的导入方法可分为单管法、多孔吹头法、固定喷头法和旋转喷吹法。
经对现有技术的文献检索发现，王长海等在《铸造》2001，Vol50，No.4，P179-183上发表的“在铝熔体除氢技术的进展”一文中，对现有各类除氢净化方法进行了总结，现有除气方法包括熔剂净化、旋转喷吹在内的吹气法等。目前各国的除氢净化设备的技术水平大多可以将处理前的0.2-0.4ml/100gAl降到0.1-0.09ml/100gAl左右，随着除气效果的改善，用气量大幅度上升，如除气效果相比较好的SNIF和ALPURUR技术，每千克铝合金所消耗的惰性气体，即金属气耗比达到了0.67-0.84L/kg。因此除气的成本较高，且由于大多采用旋转喷吹的方法，不仅使得液面波动严重，导致氧化增加，同时不利于实现熔池内部的整体均匀除气。
发明内容
本发明针对现有技术中的上述不足，提供一种铝合金熔体净化的方法，使其在达到高效去除铝合金熔体中的气体的同时，降低气体用量，并减少液面波动带来的氧化问题。
本发明是通过以下技术方案实现的，本发明在除气箱中从上部采用旋转喷吹的方式将惰性气体吹入铝合金熔体中，同时通过除气箱的底部安装的透气砖将惰性气体从除气箱的底部吹入熔体，从而保证熔池中气体的均匀分布，使得整个除气箱中的金属液体都可以接触到上部和下部吹入的气体，从而提高除氢效率。
除气箱上部旋转喷吹惰性气体N2，气体压力为0.1-0.15MPa，流量为0.2-0.3m3/h。
除气箱底部喷吹惰性气体N2，气体压力为0.1-0.05MPa，流量为0.03-0.05m3/h。
本发明最重要的创新点在于同时实现了在整个熔池中各个部位的熔体均能因顶底复吹而均匀、高效地实现除氢的目的；由于底部透气砖引入的除氢气体，大幅度降低了顶部气体进入量，减少了由此引发的液面波动，从而有利于避免熔体氧化夹杂数量的增加；同时由于顶底均匀喷吹，使得气体利用效率增加，从而降低了气体的总消耗量。
本发明的优点在于除氢效果好，处理后的合金熔体气含量可达0.12-0.08ml/100gAl；除氢所用气体少，金属气耗比为0.31-0.46L/kg；可适用于不同牌号的铝合金。
图1本发明原理图具体实施方式
如图1所示，结合本发明的内容提供以下实施例采用本发明方法在铝板铸轧生产线上进行了实际试验。静置炉内铝液操作温度为800℃左右，除气箱中铝液为750℃左右，铝液液面高度500mm，每小时处理铝熔体750kg。
所用透气砖的参数如下
实施例1在除气箱中从上部旋转喷吹旋转喷吹转子转速200转/分，所用气体N2，流量0.2m3/h，气体压力0.1MPa，从除气箱的底部吹入熔体透气砖所用气体N2，气体压力为0.1MPa，流量为0.03m3/h，净化后铝熔体中氢含量0.10ml/100gAl，金属气耗比为0.31L/kg。
实施例2在除气箱中从上部旋转喷吹旋转喷吹转子转速200转/分，所用气体N2，流量为0.2m3/h，气体压力0.15MPa，从除气箱的底部吹入熔体透气砖所用气体N2，气体压力为0.1MPa，流量为0.03m3/h，净化后铝熔体中氢含量0.12ml/100gAl，金属气耗比为0.31L/kg。
实施例3在除气箱中从上部旋转喷吹旋转喷吹转子转速200转/分，所用气体N2，流量为0.3m3/h，气体压力0.1MPa从除气箱的底部吹入熔体透气砖所用气体N2，气体压力为0.05MPa，流量为0.05m3/h，净化后铝熔体中氢含量0.09ml/100gAl，金属气耗比为0.46L/kg。
实施例4在除气箱中从上部旋转喷吹旋转喷吹转子转速200转/分，所用气体N2，流量为0.3m3/h，气体压力0.15MPa，从除气箱的底部吹入熔体透气砖所用气体N2，气体压力为0.1MPa，流量为0.05m3/h，净化后铝熔体中氢含量0.08ml/100gAl，金属气耗比为0.46L/kg。
权利要求
1.一种净化铝合金的方法，其特征在于，在除气箱中从上部采用旋转喷吹的方式将惰性气体吹入铝合金熔体中，同时通过除气箱的底部安装的透气砖将惰性气体从除气箱的底部吹入熔体，保证熔池中气体的均匀分布，使得整个除气箱中的金属液体都能接触到上部和下部吹入的气体，从而提高除氢效率。
2.根据权利要求1所述的净化铝合金的方法，其特征是，除气箱上部旋转喷吹惰性气体N2，气体压力为0.1-0.15MPa，流量为0.2-0.3m3/h。
3.根据权利要求1所述的净化铝合金的方法，其特征是，除气箱底部喷吹惰性气体N2，气体压力为0.1-0.05MPa，流量为0.03-0.05m3/h。
全文摘要
一种净化铝合金的方法，属于铝合金熔体处理领域。本发明在除气箱中从上部采用旋转喷吹的方式将惰性气体吹入铝合金熔体中，同时通过除气箱的底部安装的透气砖将惰性气体从除气箱的底部吹入熔体，保证熔池中气体的均匀分布，使得整个除气箱中的金属液体都可以接触到上部和下部吹入的气体，从而提高除氢效率。本发明的优点在于除氢效果好，处理后的合金熔体气含量可达0.12－0.08ml/100gAl；除氢所用气体少，金属气耗比为0.31－0.46L/kg；可适用于不同牌号的铝合金。
文档编号C22B9/00GK1693495SQ20051002659
公开日2005年11月9日 申请日期2005年6月9日 优先权日2005年6月9日
发明者王俊, 疏达, 陈海, 孙宝德 申请人:上海交通大学