本發明涉及鋁合金熔煉方法技術領域，特別涉及利用中頻爐-熔煉爐雙聯合電磁攪拌熔煉精煉鋁合金的方法。

技術背景

傳統鋁合金熔煉精煉工藝一般在熔煉爐中進行，一般情況是在熔煉爐中注入大量鋁液，再加入含有不同元素的固態中間合金進行配料，通過燃油或燃氣高溫火焰將鋁合金熔體加熱到熔煉精煉溫度，然后在鋁液中同時加入晶粒細化劑及精煉劑進行噴粉精煉，為澆鑄工序提供成分、溫度、純潔度均合格的鋁合金熔體。由于大多數鋁合金元素熔點較高，以單質金屬狀態加入鋁熔體存在熔化時間長、且極易產生成分偏析等問題，因此傳統鋁合金熔煉精煉過程中一般要加入中間合金配制所需的鋁合金產品，但過程中需要對中間合金重新熔化、升溫，存在能源消耗大，污染環境，操作工序復雜，熔煉時間長，生產效率低等缺點，不適應多系列、小批量、高品質鋁合金生產。因此，有必要對現有技術加以改進。

技術實現要素：

本發明的目的在于解決上述已有技術存在的不足，提供一種短流程、高效、環境友好、操作方便、適應小批量、多系列及高品質鋁合金熔煉精煉的方法。

本發明的目的通過以下技術方案實現：

利用中頻爐-熔煉爐雙聯合電磁攪拌熔煉精煉鋁合金的方法，包括以下步驟：

(1)根據鋁合金產品成分要求，在中頻爐中加入含有不同元素的固態中間合金及電解原鋁液，開啟中頻爐電磁攪拌和加熱裝置，保持中頻爐頻率350Hz和溫度730℃～760℃，使得固態中間合金快速熔化形成符合鋁合金熔煉精煉的中間鋁合金熔體；

(2)將鋁電解槽生產的原鋁液直接通過虹吸方式引入熔煉爐，保持原鋁液溫度730℃～760℃，將中頻爐內的中間鋁合金熔體通過溜槽轉運進入熔煉爐，開啟熔煉爐底部設置的電磁攪拌裝置，保持熔煉爐底部電磁攪拌裝置頻率350Hz，使中間鋁合金熔體在低頻電磁攪拌的情況下均勻充分的融入原鋁液，形成化學成分合格的鋁合金熔體；

(3)在熔煉爐中向鋁合金熔體內加入打渣劑，進行扒渣作業，除去鋁合金熔體中的雜質；靜置10min后再向扒過渣的鋁合金熔體通過氬氣吹入精煉劑進行噴粉精煉，再次加入打渣劑進行扒渣作業，得到純凈的符合澆鑄要求的鋁合金熔體；

(4)將純凈的鋁合金熔體靜置后轉入溜槽送至澆鑄。

上述步驟(1)所述含有不同元素的固態中間合金含有固態硅、金屬銅元素。步驟(3)中兩次加入的打渣劑總用量控制在1.0～2.0kg/t.Al之間，噴粉精煉采用純度為99.99％的氬氣吹入精煉劑，吹入氬氣壓力為0.4MPa，精煉溫度控制在730℃～760℃之間，精煉時間15min，精煉劑用量控制在1.5～3.0kg/t.Al之間。步驟(4)中鋁合金熔體靜置溫度控制在720℃～740℃之間，靜置時間為20min。

本發明與現有技術相比，具有如下有益效果：

(1)本發明提供的利用中頻爐-熔煉爐雙聯合電磁攪拌熔煉精煉鋁合金的方法，充分利用中頻爐可以快速加熱熔化金屬的特性，大幅度縮短了傳統燃油加熱熔化固體中間鋁合金的生產工藝。該方法不但革新了傳統鋁合金熔煉觀念，還解決了熔煉鋁對高硅、高銅、高錳等牌號中間鋁合金利用燃油加熱熔化的難熔、分布不均等系列問題。熔煉時間由原來的3小時縮短至0.5h，大幅度的提高生產效率，同時還大幅度減少能源消耗，減少燃油消耗，保護生態環境，節約生產成本。

(2)本發明充分利用中頻爐中頻電磁攪拌，使固態硅、金屬銅等合金組元元素溶解更充分、成分更均勻，并實現中頻爐電磁攪拌及中間鋁合金熔體流動均可在線控制。同時利用熔煉爐底部設置的低頻電磁攪拌實現鋁合金熔體的交叉式攪拌，實現了中頻爐-熔煉爐雙聯合電磁攪拌的運用，解決了鋁合金熔體局部不均勻的問題，有效提高合金熔體均勻程度，細化鋁合金熔體晶粒，最終提高產品質量。

(3)本發明方法不但可實現鋁合金大規模生產，利用5噸中頻爐批量小的特性，針對市場客戶要求，生產多系列、小批量、高品質的鋁合金產品。具有生產產品結構靈活多變、生產周期短的特點，對提高企業經濟效益、優化產品結構具有十分重要的意義。

附圖說明

圖1為本發明的工藝流程圖。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明作進一步的詳細描述。

實施例1

利用中頻爐-熔煉爐雙聯合電磁攪拌熔煉精煉鋁合金的方法，如圖1所示，方法步驟如下：

(1)根據鋁合金產品成分要求，在中頻爐中加入固態硅及電解原鋁液，開啟中頻爐電磁攪拌和加熱裝置，保持中頻爐頻率350Hz和溫度745℃，固態硅快速熔化形成化學成分穩定的鋁硅中間鋁合金熔體；

(2)將1噸鋁電解槽生產的原鋁液直接通過虹吸方式引入熔煉爐，保持原鋁液溫度745℃，將中頻爐內的Si中間鋁合金熔體通過第一溜槽轉運進入熔煉爐，開啟熔煉爐底部設置的電磁攪拌裝置，保持熔煉爐底部電磁攪拌裝置頻率350Hz，使Si中間鋁合金熔體在低頻電磁攪拌的情況下均勻充分的融入原鋁液，形成化學成分滿足Si：10.0～13.0％、Cu％≤0.30、Mg≤0.10％、Zn≤0.10％、Fe≤0.70％、Mn≤0.50％、Ni≤0.30％、Ti≤0.20％、Pb≤0.05％、Sn≤0.01％，余量為Al的鋁合金熔體；

(3)在熔煉爐中向鋁合金熔體內加入1kg打渣劑，進行扒渣作業，除去鋁合金熔體中的電解質等雜質。靜置10min后再向扒過渣的鋁合金熔體通入純度99.99％、壓力為0.4MPa的氬氣，通過氬氣噴吹1.5kg精煉劑進行噴粉精煉，精煉溫度控制在730℃，精煉時間15min，再加入0.5kg打渣劑進行扒渣作業，得到純凈的符合澆鑄要求的鋁合金熔體；

(4)將純凈的鋁合金熔體在730℃靜置20min后轉入第二溜槽送至澆鑄，得到符合國家標準《鑄造鋁合金》(GB/T1173-2013)要求的牌號為ZLD102的鑄造鋁合金產品。

本實施例所述中頻爐容量為5噸，中頻爐電磁攪拌設置在中頻爐爐體周圍，為常規電磁攪拌線圈，屬于中頻電磁攪拌裝置。所述熔煉爐容量為35噸，熔煉爐底部設置有電磁攪拌裝置，為常規電磁攪拌線圈，屬于低頻電磁攪拌裝置。固態硅為外購產品，具體要求和添加方式通過所需要生產的鋁合金牌號而定。

實施例2

(1)在中頻爐中加入固態硅、金屬銅及電解原鋁液，開啟中頻爐電磁攪拌和加熱裝置，保持中頻爐頻率350Hz和溫度760℃，使得固態硅、金屬銅快速熔化溶解形成化學成分穩定的Al-Si-Cu中間鋁合金熔體。金屬硅、金屬銅等合金組元元素均為外購產品，具體要求和添加方式通過所需要生產的鋁合金牌號而定；

(2)將1噸鋁電解槽生產的原鋁液直接通過虹吸方式注入熔煉爐，保持原鋁液溫度760℃。將中頻爐內的Al-Si-Cu中間鋁合金熔體通過第一溜槽轉運進入熔煉爐，開啟熔煉爐底部設置的電磁攪拌裝置，保持熔煉爐底部電磁攪拌裝置中頻爐頻率350Hz，使Al-Si-Cu中間鋁合金熔體在低頻電磁攪拌的情況下均勻充分的融入原鋁液，形成化學成分滿足Si：9.6～12.0％、Cu：1.5～3.5％、Mg≤0.30％、Zn≤0.10％、Fe≤0.90％、Mn≤0.50％、Ni≤0.50％、Ti≤0.20％、Pb≤0.05％、Sn≤0.20％、Cr≤0.10％，余量為Al的鋁合金熔體；

(3)在熔煉爐中向鋁合金熔體內加入1.5kg的打渣劑，進行扒渣作業，除去鋁合金熔體中的電解質等雜質。靜置10min后再向扒過渣鋁合金熔體通入純度99.99％、壓力為0.4MPa的氬氣，并通過氬氣噴吹2.0kg精煉劑進行噴粉精煉，精煉溫度控制在750℃，精煉時間15min，再加入0.5kg打渣劑進行扒渣作業，得到純凈的符合澆鑄工序的鋁合金熔體；

(4)將純凈鋁合金熔體在740℃靜置20min后轉入第二溜槽送至澆鑄工序，得到符合國家標準《鑄造鋁合金》(GB/T1173-2013)要求的牌號為ADC12的鑄造鋁合金產品。

實施例3

(1)在中頻爐中加入固態金屬銅及電解原鋁液，開啟中頻爐電磁攪拌和加熱裝置，保持中頻爐頻率350Hz和溫度730℃，使得金屬銅快速熔化溶解形成化學成分穩定的Al-Cu中間鋁合金熔體。金屬銅為外購產品，具體要求和添加方式通過所需要生產的鋁合金牌號而定；

(2)將1噸鋁電解槽生產的原鋁液直接通過虹吸方式注入熔煉爐，保持原鋁液溫度730℃。將中頻爐內的Al-Cu中間鋁合金熔體通過第一溜槽轉運進入熔煉爐，開啟熔煉爐底部設置的電磁攪拌裝置，保持熔煉爐底部電磁攪拌裝置中頻爐頻率350Hz，使Al-Cu中間鋁合金熔體在低頻電磁攪拌的情況下均勻充分的融入原鋁液，形成化學成分合格的鋁合金熔體；

(3)在熔煉爐中向鋁合金熔體內加入0.5kg的打渣劑，進行扒渣作業，除去鋁合金熔體中的電解質等雜質。靜置10min后再向扒過渣鋁合金熔體通入純度99.99％、壓力為0.4MPa的氬氣，并通過氬氣噴吹3.0kg精煉劑進行噴粉精煉，精煉溫度控制在760℃，精煉時間控制在15min，再加入0.5kg打渣劑進行扒渣作業，得到純凈的符合澆鑄工序的鋁合金熔體；

(4)將純凈鋁合金熔體在720℃靜置20min后轉入第二溜槽送至澆鑄工序，得到符合國家標準《鑄造鋁合金》(GB/T1173-2013)要求的鑄造鋁合金產品。