一种铝锰钛合金的生产方法技术

一种铝锰钛合金的生产方法，将铝粉和中锰粉进行配料混合，利用压块机将混合后的铝粉与中锰粉压制成金属块后，装入中频感应炉坩埚内，将中频感应炉升温，使物料在中频炉内完全熔化，加入边皮钛，继续熔料，熔化均匀后出炉，得到铝锰钛合金产品。优点是：工艺简单，操作方便，以铝粉、中锰粉和边皮钛为原料，充分利用了冶金企业生产过程中的废料，成本低廉，产品质量稳定，对环境友好，适合工业化生产。

【技术实现步骤摘要】
一种铝锰钛合金的生产方法
本专利技术涉及一种复合合金的生产方法，主要采用冶金企业生产过程中产生的中锰粉、边皮钛、铝粉为原料，利用中频感应炉生产铝锰钛合金的方法。
技术介绍
铝锰钛系列合金是一种复合脱氧剂,具有脱氧能力强、脱氧产物易于排除的优点，合金中含有钛元素,较好地解决了铝锰合金易粉化、储存时间短的问题，是未来符合脱氧剂发展的主要品种之一。CN101724732A公开了一种“用作钢液脱氧与合金化的低碳低硅铝锰钛合金”，该方法是以纯铝锭、金属锰、钛铁和废钢原料，利用感应电炉内熔炼后，铸成低碳低硅铝锰钛合金。其缺点是使用原料成本高，同时，在熔炼过程中由于操作方式过于简单，易造成合金成分偏析，影响产品质量。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种以冶金企业生产过程中产生的中锰粉、边皮钛、铝粉为原料，利用中频感应炉生产铝锰钛合金的方法，该方法工艺简单，经济效益可观，产品质量稳定，对环境友好，可实现工业化生产。本专利技术的技术方案是：一种铝锰钛合金的生产方法，其具体步骤是：(1)将铝粉和中锰粉进行配料混合，所述铝粉与中锰粉的重量比为100:154～100:332；所述铝粉是铝粒生产过程中所产生的废料，其中，铝粉中Al含量≥99.5％；所述中锰粉是中锰精整过程中产生的废料，其中，中锰粉中Mn含量≥74％；(2)利用压块机将混合后的铝粉与中锰粉压制成金属块，所述压块机的成型压力为16MPa～22MPa；(3)将步骤(2)压制后的金属块装入中频感应炉坩埚内；(4)中频感应炉起始电压控制在250V～300V，电流为500A～600A；(5)将中频感应炉升温至1300℃～1600℃，保持电压300V～350V，电流为600A～700A，保温0.5h～1h，使物料在中频炉内完全熔化；(6)向中频感应炉的坩埚熔池内加入边皮钛，所述边皮钛为海绵钛生产过程中产生的废料，其中边皮钛中Ti含量≥92％，所述铝粉与边皮钛的重量比为100:15～100:68；(7)继续在1300℃～1600℃进行熔料，熔化时间控制在1h～2h，熔化均匀后出炉，得到铝锰钛合金产品。步骤(1)中所述铝粉和中锰粉中，粒度≤2.5mm的粉粒料重量比＞95％。步骤(1)进行配料后，采用混料机进行混料，混料时间在30min～45min。步骤(2)压制的金属块为圆饼状，其中，直径为80mm，厚度为1.5cm～2cm。所述圆饼状金属块的重量为49kg～51kg。按照所述步骤(3)进行加料，料层高度在炉体的1/4～1/3处。本专利技术是将铝粉和中锰粉按照合金成分的比例混合后压块，加入到中频感应炉内熔化，然后加入的边皮钛，熔化均匀后出炉，铸成铝锰钛合金，其有益效果是：以铝粉、中锰粉和边皮钛为原料，充分利用了冶金企业生产过程中的废料，经济效益可观，通过预先将铝粉和中锰粉压制成块，减少熔炼过程中的物料损失，同时，采用两步熔炼法，使所产出的合金成分更加均匀，该工艺简单，操作方便，生产的产品成分如下表1所示：表1AlMnTiFe其他杂质20％-40％40％-55％5％-15％余量≦1％产品质量稳定，对环境友好，适合工业化生产。具体实施方式实施例1一种铝锰钛合金的生产方法，包含以下步骤：(1)选取铝粒生产过程中所产生的废料铝粉、中锰精整过程中产生的废料中锰粉和海绵钛生产过程中产生的废料边皮钛为铝锰钛合金生产原料；其中，铝粉和中锰粉中，粒度≤2.5mm的粉粒料重量比＞95％；铝粉、中锰粉和边皮钛的原料成分如表2所示：表2原料成分表铝粉中锰粉边皮钛AlMnTi99.52％76.25％93.46％(2)称取200kg铝粉和310kg中锰粉，加入到混料机内混料30min；利用压块机将混合后的铝粉与中锰粉压制成圆饼状金属块，其中，直径为80mm，厚度为1.9cm～2cm，所述圆饼状金属块的重量为49kg～51kg，所述压块机的成型压力为17MPa；(3)采用人工方式将步骤(2)压制后的金属块装入中频感应炉坩埚内(料层高度在炉体的1/4～1/3处)；(4)中频感应炉起始电压控制在255V，电流为600A；(5)当中频感应炉温度升温至1300℃时，保持电压310V，电流为650A，保温30min，使物料在中频炉内完全熔化；(6)向中频感应炉的坩埚熔池内加入32kg边皮钛；(7)继续在1300℃进行熔料，熔化时间控制在1h，熔化均匀后出炉，得到531.16kg铝锰钛合金产品，分析其成分如表3所示：表3铝锰钛合金产品成分表AlMnTiFe杂质含量37.5％44.5％5.6％余量≦1％实施例2(1)选取铝粒生产过程中所产生的废料铝粉、中锰精整过程中产生的废料中锰粉和海绵钛生产过程中产生的废料边皮钛为铝锰钛合金生产原料；其中，铝粉和中锰粉中，粒度≤2.5mm的粉粒料重量比＞95％；铝粉、中锰粉和边皮钛的原料成分如表4所示：表4原料成分表铝粉中锰粉边皮钛AlMnTi99.78％78.39％95.24％(2)称200kg铝粉和420kg中锰粉，加入到混料机内混料40min；利用压块机将混合后的铝粉与中锰粉压制成圆饼状金属块，其中，直径为80mm，厚度为1.7cm～1.8cm，所述圆饼状金属块的重量为49kg～51kg，所述压块机的成型压力为20MPa；(3)采用人工方式将步骤(2)压制后的金属块装入中频感应炉坩埚内(料层高度在炉体的1/4～1/3处)；(4)中频感应炉起始电压控制在280V，电流为550A；(5)当中频感应炉温度升温至1500℃时，保持电压320V，电流为650A，保温40min，使物料在中频炉内完全熔化；(6)向中频感应炉的坩埚熔池内加入80kg边皮钛，所述边皮钛为海绵钛生产过程中产生的废料；(7)继续在1500℃进行熔料，熔化时间控制在1.5h，熔化均匀后出炉，得到689.5kg铝锰钛合金产品，分析其成分如表5所示：表5铝锰钛合金产品成分表AlMnTiFe杂质含量28.9％47.8％11.1％余量≦1％实施例3(1)选取铝粒生产过程中所产生的废料铝粉、中锰精整过程中产生的废料中锰粉和海绵钛生产过程中产生的废料边皮钛为铝锰钛合金生产原料；其中，铝粉和中锰粉中，粒度≤2.5mm的粉粒料重量比＞95％；铝粉、中锰粉和边皮钛的原料成分如表6所示：表6原料成分表铝粉中锰粉边皮钛AlMnTi99.83％80.01％96.57％(2)称取200kg铝粉和600kg中锰粉，加入到混料机内混料45min；利用压块机将混合后的铝粉与中锰粉压制圆饼状金属块，其中，直径为80mm，厚度为1.5cm～1.6cm，所述圆饼状金属块的重量为49kg～51k，所述压块机的成型压力为22MPa；(3)采用人工方式将步骤(2)压制后的金属块装入中频感应炉坩埚内(料层高度在炉体的1/4～1/3处)；(4)中频感应炉起始电压控制在300V，电流为600A；(5)当中频感应炉温度升温至1600℃时，保持电压340V，电流为700A，保温1h，使物料在中频炉内完全熔化；(6)向中频感应炉的坩埚熔池内加入130kg边皮钛，所述边皮钛为海绵钛生产过程中产生的废料；(7)继续在1600℃进行熔料，熔化时间控制在2h，熔化均匀后出炉，得到910.47kg铝锰钛合金产品，分析其成分如表7所示：表7铝锰钛合金产品成分表AlMnTiFe本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铝锰钛合金的生产方法，其特征是：具体步骤是：(1)将铝粉和中锰粉进行配料混合，所述铝粉与中锰粉的重量比为100:154～100:332；所述铝粉是铝粒生产过程中所产生的废料，其中，铝粉中Al含量≥99.5％；所述中锰粉是中锰精整过程中产生的废料，其中，中锰粉中Mn含量≥74％；(2)利用压块机将混合后的铝粉与中锰粉压制成金属块，所述压块机的成型压力为16MPa～22MPa；(3)将步骤(2)压制后的金属块装入中频感应炉坩埚内；(4)中频感应炉起始电压控制在250V～300V，电流为500A～600A；(5)将中频感应炉升温至1300℃～1600℃，保持电压300V～350V，电流为600A～700A，保温0.5h～1h，使物料在中频炉内完全熔化；(6)向中频感应炉的坩埚熔池内加入边皮钛，所述边皮钛为海绵钛生产过程中产生的废料，其中边皮钛中Ti含量≥92％，所述铝粉与边皮钛的重量比为100:15～100:68；(7)继续在1300℃～1600℃进行熔料，熔化时间控制在1h～2h，熔化均匀后出炉，得到铝锰钛合金产品。

【技术特征摘要】
1.一种铝锰钛合金的生产方法，其特征是：具体步骤是：(1)将铝粉和中锰粉进行配料混合，所述铝粉与中锰粉的重量比为100:154～100:332；所述铝粉是铝粒生产过程中所产生的废料，其中，铝粉中Al含量≥99.5％；所述中锰粉是中锰精整过程中产生的废料，其中，中锰粉中Mn含量≥74％；(2)利用压块机将混合后的铝粉与中锰粉压制成金属块，所述压块机的成型压力为16MPa～22MPa；(3)将步骤(2)压制后的金属块装入中频感应炉坩埚内；(4)中频感应炉起始电压控制在250V～300V，电流为500A～600A；(5)将中频感应炉升温至1300℃～1600℃，保持电压300V～350V，电流为600A～700A，保温0.5h～1h，使物料在中频感应炉内完全熔化；(6)向中频感应炉的坩埚熔池内加入边皮钛，所述边皮钛为海绵钛生产过程中产生的废料，其中边皮钛中Ti含量≥92％...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐牧，崔传海，李杰，姜松，
申请(专利权)人：中信锦州金属股份有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21