一种大吨位轻合金熔体实时净化方法及系统.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115807174A(43)申请公布日2023.03.17(21)申请号202211478322.8F27B14/04(2010.01)(22)申请日2022.11.23F27B14/08(2006.01)F27B14/20(2006.01)(71)申请人中国兵器装备集团西南技术工程研F27D7/02(2006.01)究所F27D27/00(2006.01)地址400000重庆市九龙坡区渝州路33号(72)发明人赵高瞻邢志辉柴舒心陶健全李明向林杜传航张菲玥李忠盛(74)专利代理机构成都顶峰专利事务所(普通合伙)51224专利代理师叶昌威(51)Int.Cl.C22C1/03(2006.01)C22B9/05(2006.01)C22B21/06(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图1页(54)发明名称一种大吨位轻合金熔体实时净化方法及系统(57)摘要本发明公开了一种大吨位轻合金熔体实时净化方法及系统，涉及铝合金净化技术领域。其中，方法包括：在熔炼炉炉底预埋防渗型透气砖，通过在线测氢仪实时采集合金熔体含氢量数据，分阶段通过在线测氢仪吹入弥散多泡的精炼氩气，有效降低铝液中氢的含量，保护合金熔体液面以防止氧化。以此解决了现有技术中轻合金的制备，采用天然气加热熔炼，元素烧损率大、氢含量高、夹杂多、生产效率低的问题。CN115807174ACN115807174A权利要求书1/2页1.一种大吨位轻合金熔体实时净化方法，其特征在于，所述方法包括：根据炉膛的尺寸设置防渗型透气砖的数量及位置，形成含有防渗型透气砖的熔炼炉，其中，每一所述防渗型透气砖均匹配有质量流量控制器；在合金锭加入所述炉膛后，对所述合金锭加热熔化，并根据合金熔体的液面高度从低到高逐渐调节所述质量流量控制器的吹氩开合度，其中，所述吹氩开合度的范围为0～10％；在监测到所述合金锭完全熔化后，控制所述炉膛内的温度并调节所述质量流量控制器的吹氩开合度，对合金熔体进行静置，其中，所述吹氩开合度为0～5％；在所述合金熔体进行静置后，通过炉前光谱分析仪监测所述合金熔体成分，加入中间合金锭进行修正，并保持所述质量流量控制器的吹氩开合度与对所述合金熔体进行静置的吹氩开合度一致；在修正用合金锭加入后，控制所述质量流量控制器的吹氩开合度≥50％，并保持所述吹氩开合度稳定直至所述修正用合金锭熔化；在所述修正用合金锭熔化后，控制所述质量流量控制器的吹氩开合度与对所述合金熔体进行静置的吹氩开合度一致，并控制所述炉膛内的温度进行保温；通过在线测氢仪对合金熔体氢含量进行实时监测，根据氢含量值，非线性地对所述质量流量控制器的吹氩开合度进行匹配调节，直至氢含量值满足预设条件；在氢含量值满足预设条件后，调节所述质量流量控制器的吹氩开合度，对合金熔体进行静置保温，其中，所述吹氩开合度为0～5％。2.根据权利要求1所述的大吨位轻合金熔体实时净化方法，其特征在于，在监测到所述合金锭完全熔化后，控制所述炉膛内的温度并调节所述质量流量控制器的吹氩开合度，对合金熔体进行静置，其中，所述吹氩开合度为0～5％的步骤，包括：在监测到所述合金锭完全熔化后，控制炉膛内的温度并保温，调节所述质量流量控制器处于一个特定的吹氩开合度，对合金熔体进行静置，其中，所述吹氩开合度为0～5％。3.根据权利要求1所述的大吨位轻合金熔体实时净化方法，其特征在于，所述在线测氢仪的含氢量测量范围为0～0.99ml/100gAl，测氢分辨率为0.01ml/100gAl，校正误差为：≤5％；监测平衡时间为：≤5min。4.根据权利要求1所述的大吨位轻合金熔体实时净化方法，其特征在于，防渗型透气砖数量≥3，所述防渗型透气砖产生的最大吹氩压力≥0.3MPa及吹氩开合度为0～100％。5.根据权利要求1所述的大吨位轻合金熔体实时净化方法，其特征在于，所述炉膛设置有圆形炉底，所述防渗型透气砖数量为4块，3块所述防渗型透气砖设置在圆形炉底，1块所述防渗型透气砖设置在出液口。6.根据权利要求1所述的大吨位轻合金熔体实时净化方法，其特征在于，通过在线测氢仪对合金熔体氢含量进行实时监测，根据氢含量值，非线性地对所述质量流量控制器的吹氩开合度进行匹配调节的步骤，包括；所述在线测氢仪采集合金熔体含氢量数据，并将所述合金熔体含氢量数据发送到主控端；所述主控端接收所述合金熔体含氢量数据，根据所述合金熔体含氢量数据生成流量控制指令，并将所述流量控制指令发送到所述质量流量控制器；2CN115807174A权利要求书2/2页所述质量流量控制器接收所述流量控制指令并改变所述质量流量控制器的吹氩开合度。7.根据权利要求6所述的大吨位轻合金熔体实时净化方法，其特征在于，在所述含氢量数据中溶体含氢量≥0.7ml/100gAL时