[发明专利]一种铝硅合金熔液的直流电磁净化方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铝硅合金熔液的直流电磁净化方法，属铸造熔炼有色金属铝硅合金熔液及电磁净化的技术领域。

背景技术

在铝和铝合金的铸造中，首先要在熔炼炉中熔炼成铝液和铝合金液，在熔炼过程中，由于在材料中夹杂着气体和非金属夹杂物，使铸造使用的铝和铝合金液渗透和漂浮着许多铝渣及非金属物质，这些非金属夹杂物对铝和铝合金的力学性能、金相组织结构、加工性能和外观质量都有极大的损害，而且在铸造过程中还容易堵塞过滤器及浇注通道。

在清除铝液和铝合金熔液夹杂物的过程中，常采用滤液法和电磁净化法，滤液法要用高密度的滤网进行过滤，或用高目数的网勺捞出悬浮的杂质，但由于铝液、铝合金液是在高温下的液态状，一些杂质和非金属物质已熔入液体中，滤出、捞出的只是>30μm的杂质，熔液中的非金属夹杂物无法去除。

电磁净化法是一种新型的去除铝液和铝合金液夹杂物的方法，它利用夹杂物和金属液的导电导磁性能的差异，通过直接或感应的方式施加电磁场，促使金属和非金属夹杂物迅速分离，流动至熔炼炉壁面，这种磁场大都是交流电磁场，在交流电正极和负极的作用下，使熔炼炉内铝液夹杂物分离，可捕捉和分离出较细微的夹杂物，因此交流电磁净化法比过滤法有了很大进步，但也存在磁场不够稳定、不能变换的弊端，也有使用高频感应线圈进行磁力线分离杂质的，可弥补交变磁场集肤效应的不足，但由于铝液和铝合金液内部的电磁力分布很不均匀，从壁面到中心的磁力指数呈衰减趋势，成为电磁分离的弱区和盲区，处在磁力线轴线上的铝、铝合金液理论上不受电磁力作用，存在着技术上的不足。

铝硅合金及其熔液，在熔炼和铸造过程中也存在类似铝、铝合金液的夹杂现象，也存在清除非金属夹杂物的技术难题。

发明内容

发明目的

本发明的目的就是针对背景技术的现状和不足，对铝硅合金熔液进行分离清除非金属夹杂物，在分离铝硅合金熔液非金属夹杂物的过程中，采用直流电磁场，设计一种直流电磁净化装置，使铝硅合金熔液在净化、分离夹杂物的过程中，始终处于均匀的直流电磁场磁力线范围内，克服交流电磁场盲区、弱区的不足，大幅度提高铝硅合金熔液的分离、去除杂质的效果，提高净化率。

技术方案

本发明使用的化学物质材料为：铝硅合金锭、丙酮、去离子水，其组合配比量如下：以克、毫升为计量单位

铝硅合金锭：AlSi            4000g±5g

丙酮：CH₃COCH₃      5000ml±10ml

去离子水：H₂O           5000ml±10ml

铝硅合金熔液的直流电磁净化方法如下：

(1)精选化学物质材料

对制备所需的化学物质及及辅助材料要严格精选，并进行纯度、杂质含量控制：

铝硅合金锭：Al              92％

           Si              7.37％

           非金属夹杂物    0.63％

丙酮：99.62％

去离子水：99.99％

(2)预切制固态块体材料

对净化使用的固态块体材料铝硅合金锭要进行预切制，块体尺寸为：8×8×8mm

(3)预制浇铸模具

对熔炼、净化后使用的浇铸模具要进行预制，模具结构为开合式，模体材料为不锈钢，外形尺寸为400×300×200mm。

模芯：圆锥形，Φ22×17×110mm

(4)熔炼铝硅合金成液

①熔炼铝硅合金是在竖式微波坩埚熔炼炉中进行的，熔炼炉由炉体、炉盖、炉腔、坩埚、排气孔、微波加热器、控制器组成；

②清理熔炼炉

打开炉盖，用吸尘器抽吸炉腔内灰尘及有害物质，抽吸时间5min±1min，使炉腔内洁净；

③清理、清洁熔炼坩埚

用金属铲、金属刷清除坩埚内残留物及有害物质，使坩埚内壁光洁；

用吸尘器抽吸坩埚内灰尘及有害物质、抽吸时间5min±1min；

用去离子水5000ml刷洗坩埚内腔，使之洁净，并凉干；

④预热坩埚

将坩埚置于加热炉中预热，预热温度400℃±5℃，预热时间30min±2min；

⑤预热块体材料