一种再生铝多元杂质元素同步净化方法及装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106868316A(43)申请公布日2017.06.20(21)申请号201710074079.6(22)申请日2017.02.10(71)申请人上海交通大学地址200240上海市闵行区东川路800号(72)发明人祝国梁张佼王炜董安平疏达王瑞汪东红王俊孙宝德(74)专利代理机构上海汉声知识产权代理有限公司31236代理人郭国中(51)Int.Cl.C22B21/06(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图1页(54)发明名称一种再生铝多元杂质元素同步净化方法及装置(57)摘要本发明提供了一种再生铝多元杂质元素同步净化方法及装置，包括：1：将熔炼炉温度升至680-800℃，将炉内废铝熔化；2：将熔炼炉内铝液保温后，再生铝液进入流槽；3：对流槽内再生铝液进行冷却和搅拌，强化固液界面处液相前沿析出的杂质元素的扩散效率；4：待残余铝液与已净化再生铝锭的液固质量比为5-65％时，将残余脏液通过流槽排液孔排出，流槽内为净化后的再生铝锭；5：将流槽内已净化的再生铝锭加热至熔点以上，待再生铝完全熔化后，通过排液孔将其引入静置炉，实现再生铝合金制备。本发明净化工艺步骤简洁，杂质元素净化效率高，同时具有较高的生产效率。CN106868316ACN106868316A权利要求书1/2页1.一种再生铝多元杂质元素同步净化方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：将熔炼炉温度升至680-800℃，将炉内废铝熔化；步骤2：将熔炼炉内铝液保温10min以上后，将再生铝液温度控制在废铝熔点温度以上至少5℃，将熔炼炉内再生铝液进入流槽；步骤3：对流槽内再生铝液进行冷却和搅拌，强化固液界面处液相前沿析出的杂质元素的扩散效率，降低成分过冷对平界面生长的影响；步骤4：待残余铝液与已净化再生铝锭的液固质量比为5-65％时，将残余脏液通过流槽排液孔排出，流槽内为净化后的再生铝锭；步骤5：将流槽内已净化的再生铝锭加热至熔点以上，待再生铝完全熔化后，通过排液孔将其引入静置炉，用于再生铝合金铸锭制备。2.根据权利要求1所述的再生铝多元杂质元素同步净化方法，其特征在于，步骤2中，将熔炼炉内铝液保温10-30min后打开流量控制塞。3.根据权利要求1所述的再生铝多元杂质元素同步净化方法，其特征在于，步骤2中，将再生铝液温度控制在废铝熔点温度以上5-30℃。4.根据权利要求1-3任一项所述的再生铝多元杂质元素同步净化方法，其特征在于，步骤3中，所述冷却和搅拌分别通过气冷装置、搅拌装置实现。5.根据权利要求4所述的再生铝多元杂质元素同步净化方法，其特征在于，所述气冷装置和搅拌装置对流槽内再生铝液进行冷却和搅拌，基于再生铝液成分控制流槽温度和中部冷却气体气流，使流槽的两侧及底部与中上部形成温度梯度，从而实现铝液从中间向两侧、从顶部向底部凝固，通过成分偏析，使杂质元素在流槽两侧和底部的铝液中富集，再生铝液顺序凝固时使用搅拌装置产生铝液对流，强化固液界面处液相前沿析出的杂质元素的扩散效率，降低成分过冷对平界面生长的影响。6.一种再生铝多元杂质元素同步净化装置，其特征在于，包括：熔炼炉炉体，流量控制塞，流槽，搅拌装置，炉体加热元件，气冷装置；其中：所述熔炼炉炉体内设有炉体加热元件，所述炉体加热元件将所述熔炼炉炉体内的拟净化的铝废料熔化，形成再生铝液；所述熔炼炉炉体的底部一侧设有流量控制塞，用于控制所述熔炼炉炉体内的再生铝液的流量，并通过流量控制塞将再生铝液直接引入流槽；所述流槽上设有气冷装置和搅拌装置，用于对所述流槽内再生铝液进行冷却和搅拌，强化固液界面处液相前沿析出的杂质元素的扩散效率，形成残余铝液与已净化再生铝锭的液固混合物，将残余铝液从所述流槽内排出，所述流槽内为净化后的再生铝锭。7.根据权利要求6所述的再生铝多元杂质元素同步净化装置，其特征在于，所述流槽设有流槽加热元件，通过所述流槽加热元件对净化后的再生铝锭进行加热熔化，形成的净化后铝液引入静置炉，实现再生铝合金制备。8.根据权利要求7所述的再生铝多元杂质元素同步净化装置，其特征在于，所述流槽设有脏铝液排液孔、净化后铝液排液孔，分别用于排出残余脏铝液、净化后铝液，所述净化后铝液排液孔将所述净化后铝液引入静置炉。9.根据权利要求6-8任一项所述的再生铝多元杂质元素同步净化装置，其特征在于，所述流槽位于所述熔炼炉炉体一侧，并且高度低于所述熔炼炉炉体，以便于所述再生铝液引2CN106868316A权利要求书2/2页入流槽。10.根据权利要求6-8任一项所述的再生铝多元杂质元素同步净化装置，其特征在于，所述搅拌装置、气冷装置位于所述流槽上方中部，所述流槽加热元件位于所述流槽的底部及四周下部，从而在所述流槽的两侧及底部与中上部形成温度梯度。3CN1068683