[发明专利]一种利用铝硅系活塞切屑铸造高质量铝件的方法

说明书

技术领域

本发明属于废铝回收技术领域，具体涉及一种利用铝硅系活塞切屑铸造高质量铝件的方法。

背景技术

铝硅系合金，也叫“硅铝明”或“矽铝明”，有良好铸造性能和耐磨性能，热胀系数小，是铸造铝合金中品种最多、用量最大的合金，含硅量在4％～13％。有时添加0.2％～0.6％的镁，广泛用于结构件，如壳体、缸体、箱体和框架等。有时添加适量的铜和镁，能提高合金的力学性能和耐热性，此类合金广泛用于制造活塞等部件。

活塞经机械加工后产生的铝屑，回收时含水、乳化液、含油、粉尘泥沙及铁杂质，需要经过清洗、磁选、烘干、压饼等操作处理后才能进行熔化，待铝屑熔化后直接浇注成锭，与新合金材料进行搭配，进行重熔浇注。按通常的铝液熔炼净化处理工艺，合金液气体、氧化夹杂、溶剂夹杂含量高，浇注的活塞夹杂废品有时高达10％以上。使得铝屑搭配使用量少，铝屑造成积压。积压过程中铝屑快速氧化腐蚀，造成原料的浪费。

申请号为CN201110050422.6的中国专利申请公开了一种铝合金轮毂切削屑回收熔炼工艺，其工艺包括以下步骤：①预处理：将铝合金轮毂加工过程中产生的切屑，经过去杂、烘干、破碎、磁力分离后投入铝屑回收炉进行熔化；②精炼：在炉内温度达到720～750℃时，通过氮气将精炼剂吹入熔化室内进行精炼；③变质及细化：在调质室内加入铝锶棒及混合稀土，对调质室内的铝合金熔液进行复合变质及细化处理；④除气：通过多孔塞向调质室内吹入氮气进行除气；⑤过滤除渣：在铝液中加入清渣剂进行除渣，采用泡沫陶瓷过滤片使流向使用室内的铝合金熔液得到净化并保温待用；申请号为CN201410430263.6的中国专利申请公开了一种利用回收费屑铸造铝件的方法，采用简单的设备，例如磁铁、企业常用的光谱分析仪等设备对铝屑进行回收利用过程中的各个阶段进行实时检测，确保铝的质量；制作工艺较为简单，且回收利用率高，可到百分百利用回收废铝屑，回收加工后的铝水用于直接铸造铝件，省去了很多加工环节，节约了回收利用成本和铝的材料成本。申请号为CN201110063883.7的中国专利申请公开了一种本发明公开了一种铝屑回收工艺，其工艺包括以下步骤：①磁选：对含有铁杂质的铝屑进行磁选；②压饼：将经过磁选的铝屑压制成铝块；③熔炼：对所述饼状铝块进行熔炼，并浇注成产品。该发明通过在压饼前增加磁选步骤，将铝屑内的铁杂质通过磁选机的磁力吸出，使含有铁杂质的铝屑内仅含有铝。该发明投资小，效益高，相对于国内成熟的整套技术可以节约几十万元的投资成本，压饼处理后直接回炉熔炼的氧化烧损将大大降低，其原因是其表面积大大减少，而且热量传递速度非常快，很容易化成铝水，经过本工艺流程后的铝屑烧损控制在5％左右，铝屑中铁含量控制在0.2％以下。但上述公开的专利均存在用清水清洗废铝屑时，积压过程中的铝屑快速氧化腐蚀，会造成原料的浪费。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术的不足，提供一种以改善铝屑熔炼质量，降低活塞生产成本，保障浇注铝件质量的一种铸造方法。

本发明通过以下技术方案实现：一种利用铝硅系活塞切屑铸造高质量铝件的方法，它包括以下步骤：

S1.包融熔化：将机械加工铝硅系活塞切屑回收后，及时晒干，经过磁选工序后，将切屑快速加入天然气反射炉中进行包融熔化，加料时间≤5min，熔化温度为740～780℃；

S2.高温静置：天然气反射炉升温到850～930℃，保温50～90min，生成铝液；

S3.成分检测：天然气反射炉加入清渣剂进行扒渣，扒渣后将金属镁压入铝液底部，静止5～9min后取样分析和调整至铝液中各成分含量达到如下要求：Si：11.0～13.0％、Cu：0.8～1.5％、Mg：0.8～1.3％、Ni：0.8～1.5％、Mn：≤0.2％、Fe：≤0.7％，Al为余量；

S4.精炼变质：将达到要求的铝液加入石墨坩埚炉，使用清渣剂将铝液覆盖，加热石墨坩埚到760～780℃，加入精炼剂进行精炼，精炼后加入变质剂进行变质；

S5.浇注铝件：待精炼变质后的铝液温度为750～790℃，用除气机处理9～13min，静置16～20min后浇注铝件。

进一步地，所述清渣剂为JLAZ粉。

进一步地，所述的精炼剂为JLA-J0。

进一步地，步骤S4所述的变质剂为磷盐变质剂。