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一种再生铝合金的制备方法及制备的铝合金

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2023-11-08 08:57:23

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 续培文 | 2023-11-08 08:57:23

利用现有的再生铝生产高性能铝合金的过程中,再生铝受限于废铝原材料成分复杂的影响,从而使加工出的铝材延展性和坚硬度不够,在使用过程中,还容易出现变形、褪色、松动脱落等情况。针对现有技术中存在的问题,本发明的目的是提供一种再生铝合金的制备方法及制备的铝合金。

本发明提供一种再生铝合金的制备方法,包括如下步骤:步骤1,将废铝制品进行除杂、清洗和粉碎后,得到预处理废铝制品;步骤2,将预处理废铝制品放置在电炉内进行熔炼处理,在搅拌的条件下全部熔化后,形成第一铝液;步骤3,先检测第一铝液中的各元素成分含量,然后按比例添加各元素,使各元素含量均达到预期值,形成第二铝液;步骤4,然后再向第二铝液内添加微量的SnO2/Sn-Zr合金粉末,充分混合搅拌均匀后,得到第三铝液;步骤5,将电炉逐渐升温,之后底吹氮气并不断搅拌,使温度再次降温至熔化温度,在该温度下持续搅拌一段时间,然后脱气,得到第四铝液;步骤6,检测第四铝液中的各元素成分含量,然后精准地按比例调节各元素含量,充分混合后,加入细化剂,再次搅拌,过滤,浇铸成型,即得到再生铝合金。优选地,所述步骤1中,废铝制品包括汽车铝制品废弃件、废弃铝芯电线、废弃易拉罐等以铝为主要成分的废弃产品中。更优选地,本发明中所述废铝制品为铝芯电线,铝含量很高,接近于纯铝,杂质成分很少,因此只需要将表面处理好即可,而无需磁选,熔炼过程中也不需要有过多除杂步骤。

再生铝行业属于上游的原材料行业。其上游主要是供给废铝材料的行业,下游为铝合金压铸件和铸造件的生产企业,终端主要应用在汽车、摩托车、机械设备、通信电子和家电家具行业中。再生铝合金锭的生产过程主要包括分选、预处理和熔炼、铸锭等工艺。首先需要通过分选和预处理,将原料中的塑料等非金属物质与金属物质区分开,并将金属物质中的其它金属分离并分类堆放。铝材料按配比熔化、合金化之后,需要将铝液进行精炼,以保证铝合金液品质。由上述流程中产出的熔融铝渣,会再次经过炒灰车间处理,再次分离出铝渣内少量残存铝合金液。其余精炼过后的铝液将会经过铸造或压铸,经检验合格后包装入库。废铝回收利用具备显著的经济优势。由于铝金属的抗腐蚀性强,除某些铝制的化工容器和装置外,铝在使用期间几乎不被腐蚀,损失极少,可以多次重复循环利用,因此,铝具有很强的可回收性,而且使用回收的废铝生产铝合金比用原铝生产具有显著的经济优势。

大正铝业采用先进的生产设备、规范的生产标准体系、科学的企业管理制度进行经营管理。生产车间采用行业内先进的自动分选设备及熔铸装备,配套自动化生产输送系统,形成高效的作业流水线。大正铝业能够根据客户产品要求进行科学的化学成分配料,从熔解、精炼、除气到检测、过滤、铸造等环节严格控制,以“规范管理、品质第一,最高信誉、持续改进”作为质量方针,先后通过ISO9001质量管理体系认证、ISO/TS16949汽车质量管理体系认证。大正铝业技术力量雄厚,长期与高等院校和科研机构合作开展技术研究与开发,获得多项自主知识产权,曾承担“十二五”国家科技支撑计划课题及获批国家科技项目立项,“十四五”国家重点研发专项课题“废旧航铝高效除杂成套技术及装备研发”,被评为国家高新技术企业,通过国家《铝行业规范条件》审核,并获得国家绿色工厂、广东省企业技术中心、广东省科技专家工作站、省级和市级的工程技术研究中心资格。

1、本发明中,针对性的制备出了SnO2/Sn-Zr合金粉末用于辅助再生铝的性能增强,SnO2/Sn-Zr合金粉末的加入量虽然是比较微量的,但是在再生铝合金的性能提升上还是占据了重要作用,对于再生铝合金的强度和韧性有较为明显的改善。

2、金属Zr具有很强的硬度,但是作为单质加入铝合金中后,会容易影响到铝合金后期的晶粒细化效果,因此在现有铝合金材料中比较少加或基本不加,而本发明通过在含有锡的Sn-Zr合金粉末表面包覆SnO2,SnO2本身比较稳定,与铝的相容性也较好,在保障加入适量锆的同时还不会影响到细化晶粒,综上改善了再生铝合金的强度和韧性。

3、在Sn-Zr合金粉末与锡溶胶作用的过程中,Sn-Zr合金粉末中的锡金属能够与锡溶胶中的盐酸反应,不仅在合金表面产生空位,而且也进一步促进二氧化锡的形成,从而使最终Sn-Zr合金粉末的表面与SnO2结合性更强。此外,后续进一步的热处理步骤,也是为了进一步增强SnO2与Sn-Zr合金粉末的结合性。

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