專利名稱：細(xì)晶鋁錠及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鋁合金制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種細(xì)晶鋁錠的制造方法。
背景技術(shù)：
鋁是地球上含量最豐富的元素之一，鋁的開發(fā)利用對(duì)人類社會(huì)的發(fā)展有著非常深刻的影響。很早人們就發(fā)現(xiàn)鋁可與許多金屬形成合金，某些鋁合金的抗拉強(qiáng)度很高，甚至可以超過結(jié)構(gòu)鋼，而且仍保持著質(zhì)輕的優(yōu)點(diǎn)。尤其隨著現(xiàn)代文明的發(fā)展，鋁合金在工業(yè)制造、建筑、汽車行業(yè)的地位越來(lái)越高，用量越來(lái)越大。對(duì)GB/T 3190《變形鋁及鋁合金化學(xué)成分》和GB/T 8733《鑄造鋁合金錠》中的鋁合金牌號(hào)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，變形鋁合金中76％都需要加鈦，鑄造鋁合金中近63％需要加鈦。目前，鈦是在鋁合金熔煉過程中以中間合金、鹽類混合物、氣態(tài)物質(zhì)三種加入方式加入的，其中，中間合金是目前使用最廣泛的加入方式。但三種加入方式均存在成本高，耗電量大，Ti回收率低，熔體在高溫下燒損嚴(yán)重等問題，同時(shí)消耗大量具有其它重要用途且國(guó)內(nèi)生產(chǎn)能力不足的金屬鈦。
細(xì)晶鋁錠是在電解鋁生產(chǎn)設(shè)施和生產(chǎn)工藝不變的條件下，通過在電解質(zhì)中添加一定比例的氧化鈦，利用鋁-鈦共析原理生產(chǎn)的鈦的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.01-0.20％的晶粒細(xì)化的鋁錠。在用電解法生產(chǎn)細(xì)晶鋁錠的過程中，Ti以原子的形式存在于陰極鋁液中，由于鈦含量低，而且鋁液受電解電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)和陽(yáng)極氣體沸騰的作用處在不停的運(yùn)動(dòng)攪拌之中，鈦元素分布均勻。因此，細(xì)晶鋁錠中TiAl3細(xì)小、均勻，對(duì)鋁合金的細(xì)化能力較強(qiáng)。通過電解法生產(chǎn)的細(xì)晶鋁錠加鈦，可使我國(guó)鋁合金全面加鈦，且基本不改變?cè)猩a(chǎn)設(shè)備，不增加生產(chǎn)工序，大大降低含鈦鋁合金的生產(chǎn)成本。
專利ZL99124911.9為一種含鈦鋁合金的制造方法，通過直接電解氧化鈦和氧化鋁的混和物，得到鈦的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1-0.6％的低鈦鋁合金，加入所需的中間合金或單質(zhì)，經(jīng)過熔配、精煉等過程后即制得相應(yīng)的含鈦鋁合金。此專利低鈦鋁合金鈦的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1-0.6％，但未提到電解工藝過程的控制要求。
《電解法生產(chǎn)低鈦鋁合金的可行性分析研究》(宋天福，鄭州大學(xué)學(xué)報(bào)(理學(xué)版)，2004，36(1)37-40)介紹了一種電解法生產(chǎn)的低鈦鋁合金，生產(chǎn)過程中氧化鈦的添加并未按照本技術(shù)的添加天數(shù)和方式添加，而且氧化鈦的選擇也沒有按照本技術(shù)的要求進(jìn)行，因此，原料氧化鈦的來(lái)源受到限制，而且不能保證低鈦鋁合金中雜質(zhì)含量≤0.3％。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有的鋁合金加鈦方法存在的問題，提供一種氧化鋁-氧化鈦-冰晶石熔鹽電解共析法生產(chǎn)的細(xì)晶鋁錠，其鈦的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.01-0.2％；同時(shí)提供該細(xì)晶鋁錠的制造方法，以提高晶粒細(xì)化能力，降低生產(chǎn)成本。
本發(fā)明技術(shù)方案是細(xì)晶鋁錠，其各組份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為Al 99.50-99.99％Ti 0.01-0.20％雜質(zhì)≤0.30％。
制備上述細(xì)晶鋁錠的方法為氧化鋁-氧化鈦-冰晶石熔鹽電解共析法，工藝條件是在鋁電解槽中添加氧化鈦和氧化鋁的混合物，在冰晶石體系的電解質(zhì)中進(jìn)行電解，原料組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為氧化鋁 97.43-99.97％氧化鈦 0.03-0.6％氧化鋁中雜質(zhì)≤1.9％氧化鈦中雜質(zhì)≤0.07％，電解槽中鋁液達(dá)到權(quán)利要求1所述目標(biāo)鈦含量所需添加氧化鈦天數(shù)為細(xì)晶鋁錠中Ti含量目標(biāo)值的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 添加氧化鈦天數(shù)0.01-0.05％1天
＞0.05-0.10％ 2天＞0.10-0.15％ 3天＞0.15-0.20％ 4天達(dá)到目標(biāo)值后，根據(jù)每天出鋁量，確定所需添加的氧化鈦量。
氧化鈦與氧化鋁應(yīng)充分混合。
冰晶石體系的電解質(zhì)成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為氟化鈉與氟化鋁的分子比 2.1-2.7氟化鈉 40.0-51.0％氟化鋁 35.0-46.0％氟化鈣 ≤6.5％氟化鎂 ≤3.0％。
電解工藝參數(shù)為電解溫度920-980℃電解槽工作電壓 3.90-4.80V鋁液高度15cm-26cm電解質(zhì)高度 15cm-26cm。
上述所說氧化鈦是二氧化鈦顏料、高鈦渣、人造金紅石、冶金用二氧化鈦、天然金紅石中的一種。
二氧化鈦顏料優(yōu)選一級(jí)品、二級(jí)品。
高鈦渣優(yōu)選特級(jí)品。
天然金紅石優(yōu)選一級(jí)品、二級(jí)品。
為達(dá)到電解槽中鋁液目標(biāo)鈦含量，按下列公式計(jì)算電解槽中氧化鈦的添加量mTiO2=1.6680·mTiηTiO2·a]]>式中1.6680-氧化鈦的鈦當(dāng)量；
mTi-電解槽鋁液中預(yù)計(jì)增加的鈦的質(zhì)量，單位為千克(kg)；ηTiO2-氧化鈦的回收率，單位為質(zhì)量分?jǐn)?shù)(％)；α-氧化鈦的純度，單位為質(zhì)量分?jǐn)?shù)(％)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于1.細(xì)晶鋁錠是在電解鋁生產(chǎn)設(shè)施和生產(chǎn)工藝不變的條件下，通過在電解質(zhì)中添加一定比例的氧化鈦，利用鋁-鈦共析原理生產(chǎn)的鈦的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.01-0.20％的晶粒細(xì)化的鋁錠。研究結(jié)果表明在電解槽中加入氧化鈦，對(duì)電解槽工藝參數(shù)幾乎沒有影響，對(duì)電解槽電流效率、物料和能源消耗等指標(biāo)影響很小，電解槽各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)和工藝參數(shù)與純鋁電解十分相近；在整個(gè)電解過程中，鈦的回收率平均在95％以上，當(dāng)鋁液中鈦的質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到穩(wěn)定含量后，鈦回收率幾乎達(dá)到100％。
2.電解法生產(chǎn)的細(xì)晶鋁錠，由于其獨(dú)特的加鈦方式，具有以下優(yōu)點(diǎn)①生產(chǎn)成本低廉；②晶粒細(xì)化能力強(qiáng)。細(xì)晶鋁錠晶粒細(xì)化能力比AlTi5中間合金高，低倍組織晶粒度級(jí)別為2.5級(jí)；細(xì)晶鋁錠、RE(富鈰混合稀土)元素聯(lián)合細(xì)化與AlTi5B1中間合金的晶粒細(xì)化能力相近，低倍組織晶粒度級(jí)別為1.5級(jí)；細(xì)晶鋁錠、RE、B元素聯(lián)合細(xì)化，低倍組織晶粒度級(jí)別為1級(jí)；③耐高溫性強(qiáng)。在實(shí)際生產(chǎn)中，在高溫生產(chǎn)條件下熔煉化學(xué)成分符合GB/T 3190和GB/T 8733規(guī)定的合金，晶粒并未明顯粗化；④長(zhǎng)效性好。細(xì)晶鋁錠熔體740℃保溫0-720min，晶粒并未明顯粗化；⑤遺傳性好。四次重熔細(xì)晶鋁錠，晶粒平均直徑變化不大；⑥鈦的回收率高。細(xì)晶鋁錠熔體熔煉合金過程中，鈦的回收率為80.0-90.0％具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述，但不局限于下列實(shí)施例。
實(shí)施例1通過在160kA工業(yè)電解槽中添加二氧化鈦顏料(TiO298％)和氧化鋁，生產(chǎn)出鈦的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.03％的細(xì)晶鋁錠。二氧化鈦顏料一天加入，二氧化鈦顏料應(yīng)在出鋁后加入電解槽料箱，并與氧化鋁充分混合。電解所用二氧化鈦顏料和氧化鋁的混合物的化學(xué)組成的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為氧化鋁(Al2O3)98.185％氧化鈦(TiO2) 0.214％氧化鋁中雜質(zhì)1.596％氧化鈦中雜質(zhì)0.005％冰晶石體系的電解質(zhì)各組份的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為分子比(NaF∶AlF3) 2.36氟化鈉(NaF) 46.97％氟化鋁(AlF3)39.81％氟化鈣(CaF2)3.56％氟化鎂(MgF2)1.14％電解工藝參數(shù)為電解溫度 938℃電解槽工作電壓 4.08V鋁液高度 21cm電解質(zhì)高度 19cm電解得到的細(xì)晶鋁錠各組份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為Al 99.76％Ti 0.03％雜質(zhì)含量 0.21％。
實(shí)施例2通過在160kA工業(yè)電解槽中添加天然金紅石精礦(TiO294％)和氧化鋁，生產(chǎn)出鈦的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.10％的細(xì)晶鋁錠。天然金紅石精礦分兩天加入，應(yīng)在出鋁后加入電解槽料箱，并與氧化鋁充分混合。
冰晶石體系的電解質(zhì)各組份的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為分子比(NaF∶AlF3)2.39
氟化鈉(NaF) 46.96％氟化鋁(AlF3) 39.34％氟化鈣(CaF2) 3.90％氟化鎂(MgF2) 0.90％電解工藝參數(shù)為電解溫度 948℃電解槽工作電壓4.28V鋁液高度 19cm電解質(zhì)高度23cm第一天鋁液中鈦的質(zhì)量分?jǐn)?shù)目標(biāo)值為0.05％。電解所用天然金紅石精礦(TiO294％)和氧化鋁的混合物的化學(xué)組成的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為氧化鋁(Al2O3) 98.026％氧化鈦(TiO2)0.356％氧化鋁中雜質(zhì) 1.595％氧化鈦中雜質(zhì) 0.023％電解得到細(xì)晶鋁錠各組份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為Al 99.79％Ti 0.05％雜質(zhì)含量 0.16％第二天鋁液中鈦的質(zhì)量分?jǐn)?shù)目標(biāo)值為0.10％。電解所用天然金紅石精礦(TiO294％)和氧化鋁的混合物的化學(xué)組成的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為氧化鋁(Al2O3) 98.039％氧化鈦(TiO2)0.346％氧化鋁中雜質(zhì) 1.593％氧化鈦中雜質(zhì) 0.022電解得到細(xì)晶鋁錠各組份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
Al99.63％Ti0.10％雜質(zhì)總量 0.27％。
實(shí)施例3通過在80kA工業(yè)電解槽中添加人造金紅石(TiO290％)和氧化鋁，生產(chǎn)出鈦的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.08％的細(xì)晶鋁錠。人造金紅石分兩天加入，并與氧化鋁充分混合。
冰晶石體系的電解質(zhì)各組份的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為分子比(NaF∶AlF3) 2.40氟化鈉(NaF) 47.92％氟化鋁(AlF3)39.99％氟化鈣(CaF2)3.86％氟化鎂(MgF2)2.14％電解工藝參數(shù)為電解溫度 940℃電解槽工作電壓 4.41V鋁液高度 20cm電解質(zhì)高度 21cm。
第一天鋁液中鈦的質(zhì)量分?jǐn)?shù)目標(biāo)值為0.05％。電解所用人造金紅石(TiO290％)和氧化鋁的混合物的化學(xué)組成的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為氧化鋁(Al2O3) 97.854％氧化鈦(TiO2)0.549％氧化鋁中雜質(zhì) 1.591％氧化鈦中雜質(zhì) 0.006％電解得到細(xì)晶鋁錠各組份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為Al 99.73％
Ti 0.05％雜質(zhì)含量0.22％第二天鋁液中鈦的質(zhì)量分?jǐn)?shù)目標(biāo)值為0.08％。電解所用人造金紅石(TiO290％)和氧化鋁的混合物化學(xué)組成的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為氧化鋁(Al2O3)98.016％氧化鈦(TiO2) 0.351％氧化鋁中雜質(zhì)1.594％氧化鈦中雜質(zhì)0.039％電解得到細(xì)晶鋁錠各組份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為Al 99.78％Ti 0.08％雜質(zhì)總量0.14％。
實(shí)施例4通過在190kA工業(yè)電解槽中添加高鈦渣(TiO293％)和氧化鋁，生產(chǎn)出鈦的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.15％的細(xì)晶鋁錠。高鈦渣分三天加入，應(yīng)在出鋁后加入電解槽料箱，并與氧化鋁充分混合。
冰晶石體系的電解質(zhì)各組份的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為分子比(NaF∶AlF3) 2.23氟化鈉(NaF) 46.61％氟化鋁(AlF3)41.81％氟化鈣(CaF2)3.47％氟化鎂(MgF2)0.26％電解工藝參數(shù)為電解溫度 950℃電解槽工作電壓 4.21V鋁液高度 20cm
電解質(zhì)高度 23cm第一天鋁液中鈦的質(zhì)量分?jǐn)?shù)目標(biāo)值為0.05％。電解所用高鈦渣和氧化鋁的混合物的化學(xué)組成的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為氧化鋁(Al2O3) 98.006％氧化鈦(TiO2) 0.372％氧化鋁中雜質(zhì) 1.594％氧化鈦中雜質(zhì) 0.028％電解得到細(xì)晶鋁錠各組份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為Al 99.70％Ti 0.05％雜質(zhì)含量 0.25％第二天鋁液中鈦的質(zhì)量分?jǐn)?shù)目標(biāo)值為0.10％。電解所用高鈦渣(TiO293％))和氧化鋁的混合物的化學(xué)組成的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為氧化鋁(Al2O3) 98.079％氧化鈦(TiO2) 0.303％氧化鋁中雜質(zhì) 1.595％氧化鈦中雜質(zhì) 0.023％電解得到細(xì)晶鋁錠各組份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為Al 99.76％Ti 0.10％雜質(zhì)總量 0.14％第三天鋁液中鈦的質(zhì)量分?jǐn)?shù)目標(biāo)值為0.15％。電解所用高鈦渣(TiO293％))和氧化鋁的混合物的化學(xué)組成的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為氧化鋁(Al2O3) 98.033％氧化鈦(TiO2) 0.347％氧化鋁中雜質(zhì) 1.594％
氧化鈦中雜質(zhì) 0.026％電解得到細(xì)晶鋁錠各組份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為Al99.61Ti0.15雜質(zhì)總量 0.24實(shí)施例5通過在230kA工業(yè)電解槽中添加人造金紅石(TiO290％)和氧化鋁，生產(chǎn)出鈦的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.20％的細(xì)晶鋁錠。人造金紅石分四天加入，應(yīng)在出鋁后加入電解槽料箱，并與氧化鋁充分混合。
冰晶石體系的電解質(zhì)各組份的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為分子比(NaF∶AlF3) 2.48氟化鈉(NaF)46.97％氟化鋁(AlF3) 37.86％氟化鈣(CaF2) 4.0％氟化鎂(MgF2) 0.20％電解工藝參數(shù)為電解溫度 960℃電解槽工作電壓 4.25V鋁液高度 20cm電解質(zhì)高度 22cm。
第一天鋁液中鈦的質(zhì)量分?jǐn)?shù)目標(biāo)值為0.05％。電解所用人造金紅石和氧化鋁的混合物的化學(xué)組成的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為氧化鋁(Al2O3) 98.583％氧化鈦(TiO2) 0.379％氧化鋁中雜質(zhì) 0.996％氧化鈦中雜質(zhì) 0.042％
電解得到細(xì)晶鋁錠各組份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為Al 99.69％Ti 0.05％雜質(zhì)含量 0.26％第二天鋁液中鈦的質(zhì)量分?jǐn)?shù)目標(biāo)值為0.10％。電解所用人造金紅石(TiO290％))和氧化鋁的混合物的化學(xué)組成的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為氧化鋁(Al2O3) 98.537％氧化鈦(TiO2)0.421％氧化鋁中雜質(zhì) 0.995％氧化鈦中雜質(zhì) 0.047％電解得到細(xì)晶鋁錠各組份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為Al 99.72％Ti 0.10％雜質(zhì)總量 0.18％第三天鋁液中鈦的質(zhì)量分?jǐn)?shù)目標(biāo)值為0.15％。電解所用人造金紅石(TiO290％))和氧化鋁的混合物的化學(xué)組成的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為氧化鋁(Al2O3) 98.552％氧化鈦(TiO2)0.408％氧化鋁中雜質(zhì) 0.995％氧化鈦中雜質(zhì) 0.045％電解得到細(xì)晶鋁錠各組份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為Al 99.65％Ti 0.15％雜質(zhì)總量 0.20％第四天鋁液中鈦的質(zhì)量分?jǐn)?shù)目標(biāo)值為0.20％。電解所用人造金紅石(TiO290％))和氧化鋁的混合物的化學(xué)組成的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
氧化鋁(Al2O3)98.503％氧化鈦(TiO2) 0.452％氧化鋁中雜質(zhì)0.995％氧化鈦中雜質(zhì)0.050％電解得到細(xì)晶鋁錠各組份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為Al 99.52％Ti 0.20％雜質(zhì)總量0.28％實(shí)施例6通過在230kA工業(yè)電解槽中添加冶金用二氧化鈦(TiO299.5％)和氧化鋁，生產(chǎn)出鈦的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.01％的細(xì)晶鋁錠。冶金用二氧化鈦出鋁后加入電解槽料箱，并與氧化鋁充分混合。
冰晶石體系的電解質(zhì)各組份的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為分子比(NaF∶AlF3) 2.29氟化鈉(NaF) 45.92％氟化鋁(AlF3) 40.11％氟化鈣(CaF2) 4.30％氟化鎂(MgF2) 0.33％電解工藝參數(shù)為電解溫度958℃電解槽工作電壓 4.24V鋁液高度17cm電解質(zhì)高度 24cm電解所用氧化鈦和氧化鋁的混合物的化學(xué)組成的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為氧化鋁(Al2O3)98.936％氧化鈦(TiO2) 0.065％
氧化鋁中雜質(zhì)0.999％氧化鈦中雜質(zhì)0.0003％電解得到細(xì)晶鋁錠各組份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為Al 99.86％Ti 0.01％雜質(zhì)含量0.13％。
細(xì)晶鋁錠細(xì)化能力試驗(yàn)方法1.試驗(yàn)原理取鈦的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不低于0.01％的細(xì)晶鋁錠熔體，用純鋁稀釋至0.01％鈦的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。在某溫度下停留規(guī)定時(shí)間后，注入特制鑄模內(nèi)鑄造成餅狀試樣，然后檢查試樣表面晶粒直徑，依此觀測(cè)該細(xì)晶鋁錠鑄態(tài)晶粒的細(xì)化能力。
2.材料及設(shè)備試驗(yàn)用金屬材料的牌號(hào)為Al99.70A的純鋁。
試驗(yàn)用工具與設(shè)備用做模底的二氧化硅泡沫磚一塊，外徑75mm、高25mm、壁厚5mm的環(huán)狀鋼模一個(gè)，石墨坩堝一個(gè)，電阻坩堝爐一臺(tái)，熱電偶及測(cè)溫儀表一套。
3.試驗(yàn)方法試料細(xì)晶鋁錠。
熔煉將盛有細(xì)晶鋁錠及純鋁的坩堝置于坩堝爐內(nèi)加熱熔化，待鋁熔體升至730-740℃后精煉、攪拌、扒渣。并在720-730℃下靜置2min。
鑄造鋼環(huán)鑄模平放于模底磚上，不必固定。模底磚應(yīng)平滑、干燥、無(wú)塵，模溫以35℃為宜。
經(jīng)恒溫靜置后的熔體澆入鑄模內(nèi)，令試樣靜置凝固模內(nèi)。
晶粒測(cè)量以試樣在泡沫磚上的凝固表面為晶粒測(cè)量面。
試樣晶粒的浸蝕與測(cè)量按GB/T 3246.1進(jìn)行。
空白試驗(yàn)隨同試樣，進(jìn)行不加細(xì)化劑的空白試驗(yàn)。
校正試驗(yàn)用一已知細(xì)化能力的細(xì)化劑檢驗(yàn)試驗(yàn)方法的有效性。
試驗(yàn)結(jié)果表示細(xì)化能力試驗(yàn)結(jié)果以試樣表面晶粒平均直徑表示，單位為μm。
從電解槽中直接取不同鈦的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的鋁液，澆入外徑40mm、高35mm、壁厚3mm的鑄鐵模具中，制取試樣。試樣顯微組織浸蝕與晶粒平均直徑的測(cè)量按GB/T 3246.1進(jìn)行。晶粒平均直徑與鈦的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的關(guān)系如附

圖1所示。
權(quán)利要求
1.細(xì)晶鋁錠，其特征在于其各元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)為Al 99.50-99.99％Ti 0.01-0.20％雜質(zhì) ≤0.30％。
2.制備權(quán)利要求1的細(xì)晶鋁錠的方法，采用氧化鋁-氧化鈦-冰晶石熔鹽電解共析法制備，其特征在于在鋁電解槽中添加氧化鈦和氧化鋁的混合物，在冰晶石體系的電解質(zhì)中進(jìn)行電解，原料組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為氧化鋁 97.43-99.97％氧化鈦 0.03-0.6％氧化鋁中雜質(zhì)≤1.9％氧化鈦中雜質(zhì)≤0.07％，電解槽中鋁液達(dá)到權(quán)利要求1所述目標(biāo)鈦含量所需添加氧化鈦天數(shù)為細(xì)晶鋁錠中Ti含量目標(biāo)值的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 添加氧化鈦天數(shù)0.01-0.05％ 1＞0.05-0.10％ 2＞0.10-0.15％ 3＞0.15-0.20％ 4天達(dá)到目標(biāo)值后，根據(jù)每天出鋁量，確定所需添加的氧化鈦量。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備細(xì)晶鋁錠的方法，其特征在于氧化鈦與氧化鋁應(yīng)充分混合。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備細(xì)晶鋁錠的方法，其特征在于冰晶石體系的電解質(zhì)成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為氟化鈉與氟化鋁的分子比2.1-2.7氟化鈉40.0-51.0％氟化鋁35.0-46.0％氟化鈣≤6.5％氟化鎂≤3.0％
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備細(xì)晶鋁錠的方法，其特征在于電解工藝參數(shù)為電解質(zhì)溫度920-980℃電解槽工作電壓3.90-4.50V鋁液高度 15-26cm電解質(zhì)高度15-26cm
6.根據(jù)權(quán)利要求2-5所述的任一制備細(xì)晶鋁錠的方法，其特征在于所說氧化鈦是二氧化鈦顏料、高鈦渣、人造金紅石、冶金用二氧化鈦、天然金紅石中的一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備細(xì)晶鋁錠的方法，其特征在于所說二氧化鈦顏料優(yōu)選一級(jí)品、二級(jí)品。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備細(xì)晶鋁錠的方法，其特征在于所說高鈦渣優(yōu)選特級(jí)品。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備細(xì)晶鋁錠的方法，其特征在于所說天然金紅石優(yōu)選一級(jí)品、二級(jí)品。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種細(xì)晶鋁錠，其各組份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為Al99.50％－99.99％，Ti 0.01％－0.20％，雜質(zhì)≤0.30％。同時(shí)提供了制備細(xì)晶鋁錠的方法，在電解鋁生產(chǎn)設(shè)施和生產(chǎn)工藝不變的條件下，通過在電解質(zhì)中添加一定比例的氧化鈦，經(jīng)過不同加鈦天數(shù)，采用氧化鋁－氧化鈦－冰晶石熔鹽電解共析法生產(chǎn)的鈦的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.01％－0.20％的晶粒細(xì)化的鋁錠。本發(fā)明由于其獨(dú)特的加鈦方式，使得生產(chǎn)成本低廉，產(chǎn)物晶粒細(xì)化能力強(qiáng)，耐高溫性強(qiáng)，長(zhǎng)效性好，遺傳性好，且鈦的回收率高。
文檔編號(hào)C25C3/00GK1667146SQ20051001749
公開日2005年9月14日 申請(qǐng)日期2005年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月7日
發(fā)明者左秀榮, 劉忠俠, 宋天福, 王明星, 翁永剛, 劉志勇, 楊昇 申請(qǐng)人:鄭州大學(xué)