用电解铝液直接生产铝合金产品的优缺点分析及其应对措施

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1、万方数据·12·有色冶金节能口工艺节能用电解铝液直接生产铝合金产品的优缺点分析及其应对措施刘民章(青海桥头铝电股份有限公司技术中心，青海西宁810100)[摘要]介绍了电解铝液的特点，分析了电解铝液对铝合金产品生产的优点和不利影响，提出了直接利用电解铝液生产铝合金产品的应对措施。【关键词]电解铝液；铝合金产品；优缺点；应对措施[中图分类号】TF821[文献标志码]A[文章编号】1008—5122(2015)06—0012—05AnalysisonAdvantagesandDisadvantagesofAluminumAlloyDirectProductionbyElectrol

2、yticAluminumLiquidandItsCountermeasuresLIUMin—zhangAbstract：Thispaperintroducesthecharacteristicsofelectrolyticaluminumliquid，analyzestheadvanta—gesanddisadvantagesofelectrolyticaluminumliquidintheproductionofaluminumaIloy，andputsfor—wardthecountermeasuresforaluminumalloydirectproductionbyel

3、ectrolyticaluminumliquid．Keywords：electrolyticaluminumliquid；aluminumalloyproducts；advantagesanddisadvantages；countermeasures随着铝电解工业的迅速发展，我国已经成为名副其实的铝生产大国，但距离铝工业强国尚相差甚远。因为无论在铝加工品种方面还是在高端铝产品加工质量方面，与发达国家如美国、日本、法国、德国等尚无可比拟。尤其是在直接利用电解铝液就地转换成铝加工产品方面，由于受到熔体处理工艺的限制，电解铝液的就地转换率仅有40％左右，从而大大限制了铝加工行业对电解

4、铝液的直接利用。因此，在充分研究电解铝液特点的基础上，分析电解铝液在铝合金熔铸生产中的利弊，并采用针对性措施消除电解铝液的不利影响，对于直接利用电解铝液生产高品质铝合金产品十分重要。[收藕日期]2015—06—02【作者简介]刘民章(1961一)，男，大学本科，高级工程师，主要从事铝加工工艺技术研究工作。1电解铝液的特点电解铝液的特性总结如下¨。4’61：(1)温度高。在霍尔一艾特鲁电解槽中，电解过程发生在950—970℃，所以电解槽中的铝液温度至少在940oC以上。即便是经过出铝、铝液运输以及由真空抬包向熔炼炉中转注过程，铝液温度有所下降，但仍然在850—900oC。相对于6

5、60℃金属铝的熔点而言，电解铝液属于过热熔体，其过热度高达190～240℃。(2)氧化夹杂多。电解质是由冰晶石和氧化铝构成的熔盐，其密度为2．1g／cm3，较铝液的密度小(2．3g／cm3)，从理论上讲，二者在电解槽中有着明确的界面。然而，由于电解槽电场、磁场所产生的电磁力对铝液的搅拌作用，使得在电解质一铝液界面发生铝的二次氧化；加之在出铝过程中，出铝管进人电解槽的深度偏差(或插入较浅于电解质中，或插万方数据2015年12月第6期用电解铝液直接生产铝合金产品的优缺点分析及其应对措施——刘民章·13-入较深直接与槽底接触)，不可避免地将电解质和铝的氧化物吸入真空抬包之中，从而造成

6、电解铝液中氧化夹杂多。(3)Fe、Si含量高。在电解过程中，由于SiO，、Fe：O，被还原，生成的Fe、Si溶解于铝液之中。通常，铝液中的Si含量在0．05％～0．10％，Fe含量在0．10％～0。17％。这些Fe和Si主要来自氧化铝、炭阳极和铁制操作工具。(4)氢含量高。电解铝液中含有大量的气体，如H：、CO、CO：、N：和CH。等。其中，氢含量最高，约占总气体含量的70％～90％。(5)Na含量高。电解铝液中的Na主要来自冰晶石(Na，AIF。)和氟化钠(NaF)。在电解过程中，由于Na+比A1“更具活性，Al将Na从冰晶石和氟化钠中置换出来，析出于阴极上，并由此进入铝液之

7、中。通常，电解铝液中的Na含量可达0．011％～0．05％。2用电解铝液直接生产铝合金产品的优点用电解铝液直接配料生产铝合金产品具有下列优点。(1)节能。由于到达铸造车间的铝液温度通常都很高，而高温电解铝液中蕴含了大量的热量，因此，用电解铝液直接配料生产铝合金产品如热轧用铝合金扁锭和铸轧板，具有巨大的节能潜力。将1t重熔铝锭由室温加热到750℃，理论所需热量约为1．21×109J，折合电能337kW·h／t⋯。以一个年产能30万t的中型电解铝厂为例，如果生产铝合金时按照70％的电解铝液配入量