本發(fā)明涉及冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，本發(fā)明涉及一種制備鋁硅鎂合金的方法。

背景技術(shù)：

在制備鋁硅鎂合金的過程中，由于金屬鎂自身的物料特性，導(dǎo)致其在添加時(shí)與空氣接觸易燃燒，從而造成鎂的燒損。此外，添加時(shí)溫度過高、過早添加或添加后擺放時(shí)間過長(zhǎng)都會(huì)造成金屬鎂的損耗。A356.2合金是一種典型的鋁硅鎂系三元合金，是一種具有優(yōu)秀綜合性能的鑄造鋁合金，是汽車鑄造鋁輪轂的首選。我國(guó)每年需要消耗120萬噸以上的A356.2鋁硅鎂合金產(chǎn)品，在生產(chǎn)中每年約需要金屬鎂4000噸，而金屬鎂添加后的實(shí)收率僅為94％，金屬鎂的損耗約240噸。

因此，制備鋁硅鎂合金的方法仍有待進(jìn)一步研究。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出制備鋁硅鎂合金的方法。采用本方法可以顯著減少制備鋁硅鎂合金工藝中金屬鎂的損耗，從而在保證鋁硅鎂合金產(chǎn)品品質(zhì)的同時(shí)有效降低生產(chǎn)成本。

在本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提出了一種制備鋁硅鎂合金的制備方法。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該方法包括：

(1)將裝有含硅鋁液的熔煉爐溫度提升至720～750攝氏度；

(2)將裝有鎂錠的添加籠供給至所述熔煉爐的爐膛預(yù)熱，同時(shí)開啟所述熔煉爐爐底的電磁攪拌；

(3)將經(jīng)過預(yù)熱的裝有鎂錠的添加籠浸沒至所述含硅鋁液中，以便使所述添加籠中的鎂錠熔解，得到鋁硅鎂熔液；

(4)將所述鋁硅鎂熔液進(jìn)行冷卻處理，以便得到鋁硅鎂合金。

由此，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的制備鋁硅鎂合金的方法通過在熔煉爐溫度為720～750攝氏度時(shí)將裝有鎂錠的添加籠供給至所述熔煉爐的爐膛進(jìn)行預(yù)熱，進(jìn)而將經(jīng)過預(yù)熱的裝有鎂錠的添加籠浸沒至所述含硅鋁液中并不斷移動(dòng)所述添加籠，可以有效減少金屬鎂與空氣的接觸并加快鎂錠的熔解，從而在保證鋁硅鎂合金產(chǎn)品品質(zhì)的同時(shí)顯著減少金屬鎂的損耗，經(jīng)檢測(cè)，鎂的實(shí)收率在97％以上。

另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的制備鋁硅鎂合金的方法還可以具有如下附加的技術(shù)特征：

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在步驟(1)中，所述含硅鋁液中硅與金屬鋁的質(zhì)量比為(6.0～12.0)：100。由此，可以顯著提高制備得到的鋁硅鎂合金產(chǎn)品的品質(zhì)。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在步驟(2)中，所述裝有鎂錠的添加籠是通過叉車供給至所述熔煉爐的。由此，可以降低鋁硅鎂合金制備過程中人力的消耗。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在步驟(2)中，將裝有鎂錠的添加籠供給至所述熔煉爐的爐膛預(yù)熱5～10分鐘。由此，可以顯著降低制備鋁硅鎂合金過程中金屬鎂的損耗。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在步驟(3)中，所述經(jīng)過預(yù)熱的裝有鎂錠的添加籠的溫度為80～150攝氏度。由此，可以進(jìn)一步降低制備鋁硅鎂合金過程中金屬鎂的損耗。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在步驟(3)中，所述鎂錠與所述含硅鋁液的質(zhì)量比為(0.2～0.5)：100。由此，可以顯著提高制備得到的鋁硅鎂合金產(chǎn)品的品質(zhì)。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在步驟(3)中，將經(jīng)過預(yù)熱的裝有鎂錠的添加籠浸沒至所述含硅鋁液中后并不斷移動(dòng)所述添加籠。由此，可以顯著減少鎂錠與空氣的接觸，從而進(jìn)一步降低制備鋁硅鎂合金過程中金屬鎂的損耗。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述添加籠由螺紋鋼制成。由此，可以顯著提高添加籠的耐用性。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述螺紋鋼外表面具有防腐涂層。由此，可以進(jìn)一步提高添加籠的耐用性。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述防腐涂層為滑石粉與硅溶膠混合涂層。由此，可以進(jìn)一步提高添加籠的耐用性。

本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。

附圖說明

本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的制備鋁硅鎂合金的方法流程示意圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的制備鋁硅鎂合金的方法中采用的鎂錠添加裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“相連”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系，除非另有明確的限定。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

在本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提出了一種制備鋁硅鎂合金的方法。下面參考圖1和圖2對(duì)根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的制備鋁硅鎂合金的方法進(jìn)行詳細(xì)描述。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該方法包括：

S100：將熔煉爐升溫

在該步驟中，將裝有硅鋁物料的熔煉爐升溫，使?fàn)t內(nèi)硅鋁物料充分熔解，以便得到含硅鋁液，然后將裝有含硅鋁液的熔煉爐溫度提升至720～750攝氏度。發(fā)明人通過大量實(shí)驗(yàn)意外地發(fā)現(xiàn)，在該溫度下加入金屬鎂有利于鎂的充分熔解，溫度過高會(huì)增加能耗，而溫度過低則不利于鋁渣分離，進(jìn)而在后續(xù)扒渣處理時(shí)增加鋁合金液的流失。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，含硅鋁液中硅與金屬鋁的質(zhì)量比并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，含硅鋁液中硅與金屬鋁的質(zhì)量比可以為(6.0～12.0)：100，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，采用該質(zhì)量比的硅與金屬鋁可以顯著提高后續(xù)制備得到的鋁硅鎂合金產(chǎn)品的品質(zhì)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，在熔煉爐溫度達(dá)到720～750攝氏度后，停止加熱，使熔煉爐溫度保持在該范圍內(nèi)，由此，可以進(jìn)一步降低制備鋁硅鎂合金過程中金屬鎂的損耗。

S200：將鎂錠預(yù)熱

在該步驟中，將鎂錠供給至熔煉爐的爐膛進(jìn)行預(yù)熱處理，同時(shí)開啟熔煉爐爐底的電磁攪拌。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，將鎂錠供給至熔煉爐的爐膛的方式并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，參考圖2，鎂錠是在裝入添加籠3后通過叉車1供給至熔煉爐爐膛的，其中，叉車1通過伸長(zhǎng)桿2與添加籠3相連。發(fā)明人通過大量實(shí)驗(yàn)意外地發(fā)現(xiàn)，通過使用添加籠可以在將鎂錠浸入含硅鋁液之前將鎂錠在熔煉爐爐膛中進(jìn)行預(yù)熱處理，可以顯著提高后續(xù)熔解過程中鎂錠的熔解效率，并且鎂錠添加籠可以在添加鎂錠后循環(huán)使用，由此可以降低添加籠的使用成本，同時(shí)通過在熔煉爐爐底進(jìn)行電磁攪拌，可以避免密度較低的鎂液浮至含硅鋁液表面與空氣接觸而燒損；此外，通過叉車將添加籠供給至熔煉爐的爐膛，可以顯著降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。

根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例，預(yù)熱處理的時(shí)間并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，預(yù)熱處理的時(shí)間可以為5～10分鐘。發(fā)明人通過大量實(shí)驗(yàn)意外地發(fā)現(xiàn)，預(yù)熱時(shí)間過短不利于添加籠和鎂錠表層水氣的蒸發(fā)，使得到的合金鋁液含氫量增加，影響后續(xù)產(chǎn)品品質(zhì)；預(yù)熱時(shí)間過長(zhǎng)則影響后續(xù)工序進(jìn)度，并增加熱能損失。

S300：將裝有鎂錠的添加籠浸沒至含硅鋁液

在該步驟中，將經(jīng)過預(yù)熱的裝有鎂錠的添加籠浸沒至含硅鋁液中，以便使添加籠中的鎂錠熔解，得到鋁硅鎂熔液。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，經(jīng)過預(yù)熱的裝有鎂錠的添加籠的溫度并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，經(jīng)過預(yù)熱的裝有鎂錠的添加籠的溫度可以為80～150攝氏度，發(fā)明人通過大量實(shí)驗(yàn)意外地發(fā)現(xiàn)，將裝有鎂錠的添加籠預(yù)熱至該溫度，可以進(jìn)一步減少后續(xù)制備鋁硅鎂合金過程中金屬鎂的損耗，經(jīng)檢測(cè)，鎂的實(shí)收率可以達(dá)到97％以上。

根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例，鎂錠與含硅鋁液的質(zhì)量比并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，鎂錠與含硅鋁液的質(zhì)量比可以為(0.2～0.5)：100，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，按照此配比準(zhǔn)確稱量鎂錠添加至含硅鋁液中可以進(jìn)一步提高后續(xù)得到的鋁硅鎂合金產(chǎn)品的品質(zhì)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，將經(jīng)過預(yù)熱的裝有鎂錠的添加籠浸沒至含硅鋁液中后并不斷移動(dòng)添加籠。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，由于鎂錠密度小于含硅鋁液，現(xiàn)有技術(shù)中直接將鎂錠投入含硅鋁液中，會(huì)使鎂錠漂浮在含硅鋁液表面而緩慢熔解，會(huì)使大量溫度較高的鎂錠因與空氣接觸而燒損，造成了金屬鎂的浪費(fèi)；發(fā)明人通過大量實(shí)驗(yàn)意外地發(fā)現(xiàn)，通過添加籠將鎂錠浸沒至含硅鋁液中可以避免金屬鎂與空氣的接觸，通過不斷移動(dòng)添加籠可以加快鎂錠的熔解，由此，可以進(jìn)一步降低制備鋁硅鎂合金過程中金屬鎂的損耗。

根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例，添加籠由螺紋鋼制成。由此，可以顯著提高添加籠的耐用性。

根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例，螺紋鋼外表面具有防腐涂層。由此，可以進(jìn)一步提高添加籠的耐用性。

根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例，螺紋鋼外表面的防腐涂層種類并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，螺紋鋼外表面的防腐涂層包括但不限于滑石粉與硅溶膠混合涂層。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，防腐涂層能夠顯著影響添加籠的耐用性，并且發(fā)明人進(jìn)行了大量實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，通過采用具有該防腐涂層的螺紋鋼制成鎂錠添加籠，可以進(jìn)一步提高添加籠的耐用性。

S400：將鋁硅鎂熔液冷卻

在該步驟中，將鋁硅鎂熔液進(jìn)行冷卻處理，以便得到鋁硅鎂合金。需要說明的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要對(duì)冷卻處理的具體方式和條件進(jìn)行選擇。

由此，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的制備鋁硅鎂合金的方法通過在熔煉爐溫度為720～750攝氏度時(shí)將裝有鎂錠的添加籠供給至所述熔煉爐的爐膛進(jìn)行預(yù)熱，進(jìn)而將經(jīng)過預(yù)熱的裝有鎂錠的添加籠浸沒至所述含硅鋁液中并不斷移動(dòng)所述添加籠，可以有效減少金屬鎂與空氣的接觸并加快鎂錠的熔解，從而在保證鋁硅鎂合金產(chǎn)品品質(zhì)的同時(shí)顯著減少金屬鎂的損耗，經(jīng)檢測(cè)，鎂的實(shí)收率在97％以上。

下面參考具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述，需要說明的是，這些實(shí)施例僅僅是描述性的，而不以任何方式限制本發(fā)明。

實(shí)施例

在本實(shí)施例中，發(fā)明人制備了鋁硅鎂合金。具體的，稱量35噸硅鋁物料置于熔煉爐中，其中硅與鋁的質(zhì)量比為7：100，將熔煉爐升溫使硅鋁物料充分熔解后，將熔煉爐溫度升至735攝氏度并保溫，基于35噸的含硅鋁液，稱取130千克鎂錠，將鎂錠置于具有滑石粉與硅溶膠混合涂層的螺紋鋼制成的添加籠中，通過叉車將裝有鎂錠的添加籠供給至熔煉爐爐膛預(yù)熱7分鐘，使經(jīng)過預(yù)熱的裝有鎂錠的添加籠溫度達(dá)到120攝氏度，打開熔煉爐爐底電磁攪拌，使用叉車將添加籠浸沒至含硅鋁液中并不斷移動(dòng)添加籠使鎂錠快速充分熔解，得到鋁硅鎂熔液，最后將鋁硅鎂熔液進(jìn)行冷卻處理，得到鋁硅鎂合金，其中金屬鎂的實(shí)收率為97.3％。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對(duì)上述術(shù)語的示意性表述不必須針對(duì)的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。