一種鋁屑在鋁合金缸蓋鑄造中的應用方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鋁屑在鋁合金缸蓋鑄造中的應用方法，包括篩選及預處理、平爐熔煉、塔式爐熔煉和澆鑄四個步驟。通過增加預處理系統(tǒng)，將所述鋁屑放入預處理系統(tǒng)中進行除水、除油、烘干處理。塔式爐熔煉過程中采用雙渦輪旋轉加入時直接浸入鋁液中，減少燒損。經(jīng)過生產(chǎn)實踐驗證目前此種鋁合金缸蓋的鑄件的鋁屑使用量可達到50%，并且完全可以達到鹽霧試驗金相的要求。有效地降低了生產(chǎn)成本，提高了產(chǎn)品的效益。
【專利說明】一種鋁屑在鋁合金缸蓋鑄造中的應用方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及鋁屑回收【技術領域】，具體地是涉及一種鋁屑在鋁合金缸蓋鑄造中的應用方法。
【背景技術】
[0002]為了滿足客戶對發(fā)動機缸蓋性能的要求，同時為了降低熔煉成本，提高生產(chǎn)效益，各個廠家都在嘗試對生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的鋁屑進行回收利用，并通過連續(xù)生產(chǎn)試驗對缸蓋成分、廢品率進行了調整驗證。但是由于鋁合金缸蓋要求具有較高的強度，是典型的薄壁復雜件，對滲漏要 求較高。鋁屑會使鋁合金缸蓋的收縮傾向增大，且會影響缸蓋的滲漏，鋁合金缸蓋產(chǎn)品特性決定了熔煉工藝中不能大量使用鋁屑，傳統(tǒng)鋁合金熔煉，因鋁屑小，薄，氧化傾向性大，在熔煉時燒損嚴重，熔化后鋁液中含渣量多，導致澆注出的鑄件易產(chǎn)生渣孔、縮松；鋁屑加入量最大量不超過10%。即如果直接把含鐵雜質的鋁屑進行回收，則會對產(chǎn)品質量產(chǎn)生很大影響；鋁屑量不能過多，過多則易導致鑄件縮松、泄漏；如果直接將鋁屑放棄不用，不僅會對資源產(chǎn)生大量的浪費，還會對環(huán)境產(chǎn)生巨大的影響。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術問題在于:現(xiàn)有技術中在鋁合金缸蓋鑄造過程中沒有對鋁屑進行很好的回收利用，從而提供一種鋁屑在鋁合金缸蓋鑄造中具有較高使用量的應用方法。
[0004]為解決上述技術問題，本發(fā)明的技術方案是:
一種鋁屑在鋁合金缸蓋鑄造中的應用方法，包括如下步驟:
S1:篩選及預處理
篩選出鋁屑和不含鐵鑲件的廢鋁并且分類存放，將所述鋁屑放入預處理系統(tǒng)中進行除水、除油、烘干處理；
52:平爐熔煉
將所述不含鐵鑲件的廢鋁以及所述鋁屑投入所述平爐的熔化室中，加熱至750-790°C后取樣檢測化學組分，將檢測結果與標準配料進行對比，根據(jù)對比結果計算需要加入鋁中間合金的比例，按照計算結果添加所述鋁中間合金，攪拌均勻后靜置形成初級鋁液并倒入塔式爐中；
53:塔式爐熔煉
531:在所述初級鋁液中加入Α1--4鋁合金和鎂錠，靜置并升溫到750-790°C后取樣檢測化學組分，化學組分與標準配料的化學組分一致后，轉入轉運包；化學組分與標準配料的化學組分不一致后，加入所述鋁中間合金微調至化學組分與標準配料的化學組分一致；
532:在所述轉運包內啟動旋轉除氣機，通入液氮，進行旋轉除氣精煉；
S33:進行合金去渣和檢測、記錄每一所述轉運包的溫度，檢測合格后獲得鋁液溫度不低于715°C的鑄融鋁液；S4:澆鑄
將所述鑄融鋁液澆注到鋁合金缸蓋制備模具中，制備成鋁合金缸蓋鑄件。
[0005]優(yōu)選地所述步驟S2具體包括:
檢測所述初級鋁液的化學成分，合格后經(jīng)過除渣除氣操作后轉入轉運包，經(jīng)過所述轉運包將所述初級鋁液倒入所述塔式爐中，其中所述初級鋁液的液面上漂浮的氧化物的厚度小于20 mm η
[0006]優(yōu)選地所述步驟S32還包括加入AlSrlO%變質劑，所述AlSrlO%變質劑的加入量為(0.006%-0.01%) Kg/100kg，加入時間在所述旋轉除氣精煉結束前2分鐘。
[0007]優(yōu)選地所述鋁中間合金為AlSi20和/或AlCu50和/或AlMnlO和/或AOO中的
一種或者多種。
[0008]優(yōu)選地所述步驟S2中添加所述鋁中間合金攪拌均勻后靜置的時間為10分鐘。
[0009]優(yōu)選地所述步驟S32中的所述旋轉除氣精煉時間設定為10-12分鐘。
[0010]優(yōu)選地所述步驟S33還包括: 當檢測后獲得所述鋁液溫度在680°C到715°C區(qū)間時，將所述鋁液倒入保溫爐；
當檢測后獲得所述鋁液溫度在680°C以下時，重復所述步驟S2和所述步驟S3。
[0011]優(yōu)選地所述預處理系統(tǒng)包括投料斗、再燃爐、脫油機。
[0012]優(yōu)選地所述鋁合金缸蓋鑄件為AC4B鋁合金缸蓋鑄件。
[0013]采用上述技術方案，本發(fā)明至少包括如下有益效果:
本發(fā)明所述的一種鋁屑在鋁合金缸蓋鑄造中的應用方法，增加預處理系統(tǒng)，將所述鋁屑放入預處理系統(tǒng)中進行除水、除油、烘干處理。塔式爐熔煉過程中采用雙渦輪旋轉加入時直接浸入鋁液中，減少燒損。經(jīng)過生產(chǎn)實踐驗證目前此種鋁合金缸蓋的鑄件的鋁屑使用量可達到50%，并且完全可以達到鹽霧試驗金相的要求。有效地降低了生產(chǎn)成本，提高了產(chǎn)品的效益。
[0014]【專利附圖】

【附圖說明】
圖1為本發(fā)明所述的一種鋁屑在鋁合金缸蓋鑄造中的應用方法的流程圖。
[0015]【具體實施方式】
下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
[0016]如圖1所示，為符合本發(fā)明所述的一種鋁屑在鋁合金缸蓋鑄造中的應用方法，包括如下步驟:
S1:篩選及預處理
篩選出鋁屑和不含鐵鑲件的廢鋁并且分類存放，將所述鋁屑放入預處理系統(tǒng)中進行除水、除油、烘干處理；
52:平爐熔煉
將所述不含鐵鑲件的廢鋁以及所述鋁屑投入所述平爐的熔化室中，加熱至750-790°C后取樣檢測化學組分，將檢測結果與標準配料進行對比，根據(jù)對比結果計算需要加入鋁中間合金的比例，按照計算結果添加所述鋁中間合金，攪拌均勻后靜置形成初級鋁液并倒入塔式爐中；
53:塔式爐熔煉
S31:在所述初級鋁液中加入Α1--4鋁合金和鎂錠，靜置并升溫到750-790°C后取樣檢測化學組分，化學組分與標準配料的化學組分一致后，轉入轉運包；化學組分與標準配料的化學組分不一致后，加入所述鋁中間合金微調至化學組分與標準配料的化學組分一致；
S32:在所述轉運包內啟動旋轉除氣機，通入液氮，進行旋轉除氣精煉；
S33:進行合金去渣和檢測、記錄每一所述轉運包的溫度，檢測合格后獲得鋁液溫度不低于715°C的鑄融鋁液；
S4:澆鑄
將所述鑄融鋁液澆注到鋁合金缸蓋制備模具中，制備成鋁合金缸蓋鑄件。
[0017]每次試驗生產(chǎn)，取試驗件本體進行相關檢測，確認所述鋁合金缸蓋鑄件強度、硬度和金相是否符合標準，與成分調整前對比是否發(fā)生了變化并進行相關記錄和統(tǒng)計。待該所述鋁合金缸蓋鑄件在此成分配比下能夠滿足性能要求時，進行批量生產(chǎn)并跟蹤檢測結果，跟蹤加工情況，確認成分調整后加工性是否發(fā)生變化，所述鋁合金缸蓋鑄件滲漏率是否發(fā)生了變化，分析成分調整后對所述鋁合金缸蓋鑄件在各方面特性上是否有的影響。所述標準配料的化學組 分為制備所述鋁合金缸蓋鑄件所需的鋁液的標準配比，根據(jù)所述鋁合金缸蓋鑄件的不同而進行相應的調整，由于所述標準配料的化學組分的設定為本領域技術人員常規(guī)技術手段，故本實施例對此不再贅述。
[0018]優(yōu)選地所述步驟S2具體包括:
檢測所述初級鋁液的化學成分，合格后經(jīng)過除渣除氣操作后轉入轉運包，經(jīng)過所述轉運包將所述初級鋁液倒入所述塔式爐中，其中所述初級鋁液的液面上漂浮的氧化物的厚度小于20 mm。當所述初級鋁液的液面上漂浮的氧化物的厚度超過20mm以上，必須清渣后再轉入轉運包，否則轉入轉運包后鋁渣堆積在爐床，容易導致出鋁口堵塞。
[0019]優(yōu)選地所述步驟S32還包括加入AlSrlO%變質劑，所述AlSrlO%變質劑的加入量為(0.006%-0.01%)Kg/100kg,加入時間在所述旋轉除氣精煉結束前2分鐘。優(yōu)選地所述鋁中間合金為AlSi20和/或AlCu50和/或AlMnlO和/或AOO中的一種或者多種。優(yōu)選地所述步驟S2中添加所述鋁中間合金攪拌均勻后靜置的時間為10分鐘。優(yōu)選地所述步驟S32中的所述旋轉除氣精煉時間設定為10-12分鐘。本領域技術人員應當知曉，上述所述的技術方案均未優(yōu)選地實施方式，并非對本實施例進行限制，任何顯而易見的材質變化和數(shù)量以及時間的變化均在本實施例的保護范圍之內。
[0020]優(yōu)選地所述步驟S33還包括:
當檢測后獲得所述鋁液溫度在680°C到715°C區(qū)間時，將所述鋁液倒入保溫爐；
當檢測后獲得所述鋁液溫度在680°C以下時，重復所述步驟S2和所述步驟S3。
[0021 ] 優(yōu)選地所述預處理系統(tǒng)包括但不限于投料斗、再燃爐、脫油機。優(yōu)選地所述鋁合金缸蓋鑄件為AC4B鋁合金缸蓋鑄件，其本體抗拉強度> 235MPa，硬度要求方面，其頂面硬度要求為90 — 110 HB，底面硬度要求為95 — 115 HB，上下面硬度不超過10HB。經(jīng)過生產(chǎn)實踐所述AC4B鋁合金發(fā)動機缸蓋鑄件中的鋁屑加入量達50%，并且可以達到性能、鹽霧試驗金相的要求。
[0022]本實施例所述的一種鋁屑在鋁合金缸蓋鑄造中的應用方法，增加預處理系統(tǒng)，將所述鋁屑放入預處理系統(tǒng)中進行除水、除油、烘干處理。塔式爐熔煉過程中采用雙渦輪旋轉加入時直接浸入鋁液中，減少燒損。經(jīng)過生產(chǎn)實踐驗證目前此種鋁合金缸蓋的鑄件的鋁屑使用量可達到50%，并且完全可以達到鹽霧試驗金相的要求。有效地降低了生產(chǎn)成本，提高了產(chǎn)品的效益。
[0023]以上對本發(fā)明的一個實施例進行了詳細說明，但所述內容僅為本發(fā)明創(chuàng)造的較佳實施例，不能被認為用于限定本發(fā)明創(chuàng)造的實施范圍。凡依本發(fā)明創(chuàng)造申請范圍所作的均等變化與改進等 ，均應仍歸屬于本發(fā)明的專利涵蓋范圍之內。
【權利要求】
1.一種鋁屑在鋁合金缸蓋鑄造中的應用方法，其特征在于，包括如下步驟: S1:篩選及預處理 篩選出鋁屑和不含鐵鑲件的廢鋁并且分類存放，將所述鋁屑放入預處理系統(tǒng)中進行除水、除油、烘干處理； 52:平爐熔煉 將所述不含鐵鑲件的廢鋁以及所述鋁屑投入所述平爐的熔化室中，加熱至750-790°C后取樣檢測化學組分，將檢測結果與標準配料進行對比，根據(jù)對比結果計算需要加入鋁中間合金的比例，按照計算結果添加所述鋁中間合金，攪拌均勻后靜置形成初級鋁液并倒入塔式爐中； 53:塔式爐熔煉 531:在所述初級鋁液中加入Α1--4鋁合金和鎂錠，靜置并升溫到750-790°C后取樣檢測化學組分，化學組分與標準配料的化學組分一致后，轉入轉運包；化學組分與標準配料的化學組分不一致后，加入所述鋁中間合金微調至化學組分與標準配料的化學組分一致； 532:在所述轉運包內啟動旋轉除氣機，通入液氮，進行旋轉除氣精煉； S33:進行合金去渣和檢測、記錄每一所述轉運包的溫度，檢測合格后獲得鋁液溫度不低于715°C的鑄融鋁液；
54:澆鑄 將所述鑄融鋁液澆注到鋁合金缸蓋制備模具中，制備成鋁合金缸蓋鑄件。
2.如權利要求1所述的鋁屑在鋁合金缸蓋鑄造中的應用方法，其特征在于，所述步驟S2具體包括: 檢測所述初級鋁液的化學成分，合格后經(jīng)過除渣除氣操作后轉入轉運包，經(jīng)過所述轉運包將所述初級鋁液倒入所述塔式爐中，其中所述初級鋁液的液面上漂浮的氧化物的厚度小于20 mm。
3.如權利要求2所述的鋁屑在鋁合金缸蓋鑄造中的應用方法，其特征在于:所述步驟S32還包括加入AlSrlO%變質劑，所述AlSrlO%變質劑的加入量為(0.006%_0.01%)Kg/100kg，加入時間在所述旋轉除氣精煉結束前2分鐘。
4.如權利要求2或3所述的鋁屑在鋁合金缸蓋鑄造中的應用方法，其特征在于:所述鋁中間合金為AlSi20和/或AlCu50和/或AlMnlO和/或AOO中的一種或者多種。
5.如權利要求4所述的鋁屑在鋁合金缸蓋鑄造中的應用方法，其特征在于:所述步驟S2中添加所述鋁中間合金攪拌均勻后靜置的時間為10分鐘。
6.如權利要求1-5任一所述的鋁屑在鋁合金缸蓋鑄造中的應用方法，其特征在于:所述步驟S32中的所述旋轉除氣精煉時間設定為10-12分鐘。
7.如權利要求6所述的鋁屑在鋁合金缸蓋鑄造中的應用方法，其特征在于，所述步驟S33還包括: 當檢測后獲得所述鋁液溫度在680°C到715°C區(qū)間時，將所述鋁液倒入保溫爐； 當檢測后獲得所述鋁液溫度在680°C以下時，重復所述步驟S2和所述步驟S3。
8.如權利要求1-7任一所述的鋁屑在鋁合金缸蓋鑄造中的應用方法，其特征在于:所述預處理系統(tǒng)包括投料斗、再燃爐、脫油機。
9.如權利要求1-8任一所述的鋁屑在鋁合金缸蓋鑄造中的應用方法，其特征在于:所述鋁合金缸蓋鑄件為AC4 B鋁合金缸蓋鑄件。
【文檔編號】C22C1/03GK104004932SQ201410241444
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年6月3日 優(yōu)先權日:2014年6月3日
【發(fā)明者】吳波, 錢貴兵, 李群 申請人:蕪湖永達科技有限公司