[发明专利]一种泡沫铝生产工艺

说明书

本发明具体涉及一种泡沫铝生产工艺，本发明旨在拓宽铝杆熔炉炉底积渣的处理方法，利用高含量硼化物的废铝作为泡沫铝的原料，避免常规泡沫铝生产时使用金属钙增黏的工序，降低泡沫铝生产成本，提高生产效率。本发明的工艺步骤包括：将炉底积渣分离废铝、重熔；废铝融化后加入发泡剂制成熔体；将熔体放入发泡炉进行发泡反应；出炉后经切割、表面处理加工后制得成品泡沫铝。本发明是一种铝杆熔炉炉底积渣新的回收利用方式，积渣含大量的硼化物，硼化物粘度高，以其为泡沫铝为原料，无需增粘剂，可缩短工艺时间，降低生产成本。

技术领域

本发明属于材料加工领域，具体涉及一种泡沫铝生产工艺。

背景技术

工业纯铝的导电性能很好，是重要的工业导电材料。铝的导电性能与其纯度有密切的关系。在铝中杂质的存在导致电阻率增加，杂质含量愈多电阻率增加愈明显。Ti、V、Mn、Cr、Zr都会严重降低铝的电导率)，在熔炼中通常使用铝硼合金与Ti、V、Mn、Cr等形成TiB₂、VB₂、MnB₂、CrB₂硼化物，再经过静置，这些硼化物重量大、粘度高沉淀在炉底，生产一段时间后炉底结渣严重，一方面会降低炉子的容量，另一方面会堵塞炉眼，提高铸造前打开炉眼的难度，因此需停炉清理积渣。由于炉底积渣杂质元素含量高，不适宜作为废铝回炉生产铝杆用，只能外销处理。

多孔金属发泡铝(泡沫铝)，由于内部存在大量孔隙，使其具有质轻及比强度高等优点，同时具有、能量吸收性、抗冲击性、强度高、吸声性能、电磁屏蔽、高阻尼性、低热导率、低电导率等特殊优点，目前已广泛应用到轨道交通、航空航天、军事、汽车、绿色建筑化工和电讯等领域。

目前，泡沫铝的制备方法有很多，熔体直接发泡法-熔体发泡剂法是目前最成熟的生产工艺，生产的泡沫铝为闭孔型。

泡沫铝发泡前需向铝熔体中加入增粘剂以提高其粘度，通常将一定量的金属钙(2-3％)添加到铝熔体中进行搅拌5分钟，这样通过高亲氧Ca元素在低速搅拌过程中形成稳定泡沫的各种颗粒，如CaO和Ca₂Al₂O₄，Al₄Ca和Al₂0CaT₂及铝熔体自身氧化形成的Al₂O₃。

然后加入发泡剂使其在高温下分解产生气体，通过气体膨胀使金属发泡，接着冷却或浇注得到泡沫金属。常用的发泡剂为TiH₂、ZrH₂、CaH₂和火山灰等。这种方法中大量气泡集中在中部而靠近冷却表面的气泡小且结构致密。解决上述问题常采用高速搅拌和选择合适的增粘剂。

发明内容

综上所述，本发明旨在拓宽铝杆熔炉炉底积渣的处理方法，利用高含量硼化物的废铝作为泡沫铝的原料，避免常规泡沫铝生产时使用金属钙增黏的工序，降低泡沫铝生产成本，提高生产效率。

一种泡沫铝生产工艺，步骤如下：

①首先将炉底积渣通过雷蒙磨分离出废铝，将废铝在熔化炉内重熔；

②待废铝全部溶化后，在750-800℃，搅拌速率1000-2000rpm，加入质量百分比为2-5％的发泡剂，继续搅拌3-5min制成熔体；

③将熔体倒入发泡模后推入发泡炉，在620-680℃保温5-7min进行发泡反应；

④出炉后将发泡模冷却20-40min，经切割、表面处理加工后制得成品泡沫铝。

进一步，所述的发泡剂为TiH₂、ZrH₂、CaH₂中的任一种。

有益效果：

1、本发明是一种铝杆熔炉炉底积渣新的回收利用方式。