[其他]含硅量為2—22(重量)％的鋁—硅合金的制造方法

無效

• 申請號: 87101972
• 申請日: 1987-03-17
• 公開（公告）號: CN87101972A
• 公開（公告）日: 1988-10-12
• 發明（設計）人: 瓦迪姆·彼得羅維奇;伊夫琴科夫;尼古萊·安德萊維奇·卡盧茨斯基;埃都阿爾德·阿萊塞維奇·伊西多羅夫;維克多·格爾基耶維奇·西羅登科;維克多·西曼諾維奇·舒茨特羅夫;格那迪·阿歷山德羅維奇·帕克霍莫夫;弗多爾·康斯坦丁諾維奇·臺普里科夫;奧萊格·塞爾格維奇·克羅莫夫斯基克
• 申請（專利權）人: 全蘇鋁鎂電極工業科學研究設計院;拉脫維亞社會主義共和國科學院物理所磁體動力學設計科
• 主分類號: C22C1/02
• 分類號: C22C1/02;C22C21/02
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 唐躍,俞輝君

本發明屬于有色金屬及合金的冶金領域，更確切地說，是與含硅量為2-22（重量）%的鋁-硅合金的制造方法有關。上述合金可用于汽車工業、拖拉機制造中所需異形鑄件的制造以及用于日用品生產中。

制造含硅量為2-22（重量）%的鋁-硅合金的一種已知方法包括：把晶體硅裝入反射爐底部，所裝入的晶體硅為圓錐狀，然后把液態鋁澆入上述反射爐爐床之中，爐溫為780-820℃，并以人工方式將生成的鋁-硅熔體進行周期性的攪拌[見I.A.Troitsky，V.A.Zheleznov所著“鋁冶金學”一書，1977年出版，蘇聯“Metallurgiya”出版社出版（莫斯科），第367頁;另見G.B.Stroganov，V.A.Rotenberg所著“硅鋁合金”一書，1977年發表，蘇聯“Metallurgiya”出版社出版（莫斯科），第208-211頁，重點在第210頁上]。

此外，另一種制造含硅量為2-22（重量）%的鋁-硅合金的已知方法大體上與上述方法相似，但所生成的鋁-硅熔體的攪拌是利用該熔體本身液流的流動而實現的，使金屬熔體通過爐床的幾何中心流到所裝入的圓錐狀晶體硅的上部（見USSR Inventor′s Certificate No.629429，Int.Cl².F27B 17/00，Bulletion“Discoveries，Inventions，Industrial Designs，Trademarks”No.39，Pubished October 25，1978）。

這些已知方法的缺點是：制造鋁-硅金屬的過程需在高溫下（780-820℃）進行，結果造成成品合金中氫和氧化鋁的含量均有增高，因而降低了所制成的合金的質量，并加大了爐料的不可回收性消耗。

在已知的方法中，采用上述技術工藝進行鋁-硅熔體的攪拌時，會使塊狀晶體硅飄浮在液態熔體的表面上，結果造成了硅的氧化，并使其隨爐渣一起損耗掉。

我們把如下的一項任務作為本發明的基礎：在制造含有2-22（重量）%硅的鋁-硅合金的方法中，應當改變金屬熔體的攪拌條件和爐床的加熱規程，以期降低合金中氫和氧化鋁的含量，最后達到提高合金質量的目的，并大大減少爐料的不可回收性消耗，同時也避免塊狀晶體硅浮在液態熔體的表面上，因而也就減少了它氧化的機會以及它隨爐渣流走而造成的損失。

為解決上述任務，曾提出了一種制造含硅量為2-22（重量）%的鋁-硅合金的具體方法。該方法包括以下要點：把晶體硅裝入反射爐爐底，而且所裝入的晶體硅應呈圓錐狀，然后在780-820℃的溫度下把液態鋁澆入上述反射爐爐床之中，利用已生成的鋁-硅合金熔體所形成的液態金屬流進行攪拌，此時，按照本發明，液態金屬流應流到所裝入的錐形晶體硅的錐底，按液態金屬流的軸線計算，它的流速須保持在0.5-0.8米/秒的范圍內，在開始攪拌的同時，務使爐床中金屬熔體的溫度降低到670-750℃，并在該溫度下對熔體進行攪拌。

按照上述的流速（0.5-0.8米/秒），按液態金屬流的軸線計算），使熔體的液流流到所裝晶體硅的錐底部分，從而保證了晶體硅能夠從圓錐體底部逐漸開始溶解的條件。這就促進圓錐體逐漸下沉，因而，使塊狀的晶體不會飄浮在液體熔體的表面上，于是避免了硅的氧化以及隨爐渣流走而造成的損失。

保證具備良好的熱量交換和質量交換的種種條件，并實現上述的攪拌條件，就能夠使制備過程的溫度降低到670-750℃，于是降低了合金中氫和氧化鋁的含量，從而提高了合金的質量，并大大減少爐料的不可回收性消耗所造成的損失。除此之外，在較低的溫度下實現制備的過程可以使能耗大大降低。

本發明規定液態鋁澆入反射爐爐床的溫度為780-820℃，這個澆注溫度是由反射爐的工作特性，以及在該爐中制造合金所進行過程的條件所決定的。

如上所述，在所提出的方法中，須使液態熔體流到所裝入的晶體硅圓錐體的底部，沿金屬熔體流的軸線計算，流速應為0.5-0.8米/秒。沿軸線計算，金屬熔體流的推進速度低于0.5米/秒是不適宜的，這是因為在這種情況下，爐床中液態熔體的運動從原來的狀態轉入了平穩的層流區，于是降低了攪拌的效果（即降低了爐床金屬熔體自身體積內的熱量交換和質量交換的效果）。沿軸線計算，金屬熔體的推進速度若高于0.8米/秒，在經濟上也是不合算的，這是因為在這種情況下，就不可能再進一步提高過程的各項效益指標了。