消除易拉罐罐盖料铸锭中黑色氧化物夹渣问题的方法与流程

  本发明涉及一种消除易拉罐罐盖料铸锭中黑色氧化物夹渣问题的方法，针对铝精深加工熔铸过程中去除某些微量元素的精炼方法。

  随着我国铝工业的发展，铝合金易拉罐的市场急速膨胀，因此，铝合金罐盖料的用量也随之增加。但是，罐盖料生产的熔炼铸造工序中，铝及其合金极易受夹杂物的污染。而夹杂物的存在破坏了金属的连续性，且由于夹杂和金属机体之间有不一样的弹性模量、线胀系数，在夹杂相的尖角处易出现应力集中，常成为材料的断裂源、腐蚀源。在变薄拉伸过程中，这些缺陷使其所在区域金属塑性、强度不能够满足变薄拉伸的最低要求，便造成“断罐”，若缺陷尺寸小，尽管不会造成断罐、却会造成“针孔”。下游制盖厂罐盖加工时，对罐盖料的氧化夹渣针孔要求极为苛刻，氧化夹渣造成的针孔不准超过千万分之一，这对于铝合金罐盖料的生产是一个极大的挑战。铝合金罐盖料一般为5052或5182合金，均为含镁及高镁合金，而镁元素的化学性质非常活泼，极易与氧气和水份发生化学反应：mg+h2o=mgo+h2、2mg+o2=2mgo,并且，铝、氧、镁三种元素在高温下会形成难熔的“铝氧镁化合物”（mgal2o4），即尖晶石，也就是常见的黑色氧化物的产物，该物质的存在对金属的连续性是致命的。

  氧与铝的亲和力大，在铝合金熔炼中产生一层致密结实的氧化膜（al2o3），覆盖在铝熔体表面，阻止了它的吸氢和进一步氧化，这对于铝合金的熔炼是很有利的。而微量有害元素会破坏氧化膜的这种致密性，导致al、mg的进一步氧化，形成尖晶石的倾向变大。

  传统的铸锭生产的全部过程中，都采用在线精炼（直接在熔炼炉和保温炉内进行精炼）的方法对铝熔体进行精炼，经过大量的实践证明，这种精炼工艺在不含镁的合金中精炼效果较好，而对5系含镁的合金，由于镁元素的原因，对去除某些微量元素的作用效果很差，导致在铸锭生产的全部过程中在线流槽、过滤箱体以及铸锭结晶器内铝液表面出现大量黑色氧化物并伴随大量的镁铝尖晶石产生，导致大批量的罐盖料产品报废。

  电解铝的这些含量大多数来源于于氧化铝，也是从铝土矿中带来的，尤其是河南地区的铝土矿都在700ppm以上，所生产的原铝里面含量都在35ppm以上，有的高达55ppm。进口氧化铝这些微量元素含量普遍较低，一般在70ppm以下，生产的电解铝含量一般在10ppm以下，但进口氧化铝采购和运输成本非常高。

  为了降低生产所带来的成本，保证原铝质量以满足罐盖料生产的质量发展要求，增加产品附加值，提升企业经济效益，针对铝精深加工对产品质量的要求，有明确的目的性地去除原铝铝液中的这些微量元素，为罐盖料的生产打下基础，势在必得。

  本发明所要解决的技术问题是：克服现存技术的不足，提供一种消除易拉罐罐盖料铸锭中黑色氧化物夹渣问题的方法，通过离线精炼的方法，能够将原铝内这些微量元素降低至10ppm以下，彻底消除这一些微量元素对铝熔体质量的负面影响，从而避免了黑色氧化物的形成，适用于高镁铝合金罐盖料的生产。

  一种消除易拉罐罐盖料铸锭中黑色氧化物夹渣问题的方法，通过预精炼的方法，先将铝液在抬包内或精炼炉内进行精炼，去除铝液中的微量元素，然后再将铝液连同其它原料一起加入熔炼炉中进行熔铸：

  ⑴对于温度高于780℃的原铝熔液，采用以ar、n2气等惰性气体为载体，通入alf3的方法，适用于台包内精炼，按照每吨原铝液中加入1kg的比例添加alf3；

  ⑵对于温度730～780℃的原铝熔液，采用以ar、n2气等惰性气体为载体，通入无钠颗粒精炼剂的方法，适用于精炼炉内精炼，按照每吨原铝液中加入0.5kg的比例添加无钠颗粒精炼剂。

  本发明通过离线精炼的方法，能够将原铝内这些微量元素降低至10ppm以下，彻底消除这一些微量元素对铝熔体质量的负面影响，从而避免了黑色氧化物的形成，适用于高镁铝合金罐盖料的生产。

  本发明不仅保证了罐盖料的质量发展要求，避免发生质量事故，降低生产运行成本的作用。而且工艺简单，投入少，清除效果高，并没任何毒副作用，对环境也没有一点危害。

  因mg元素对精炼效果有抑制作用，本发明预精炼过程必须离线进行，这些微量元素含量小于10ppm的精炼原铝或铝锭可用于罐盖料的生产，有很大成效避免黑色氧化物的产生。

  1、本发明针对高镁铝合金罐盖料生产的全部过程中，铝熔体内有可能会出现一种黑色氧化物的问题，发明了一种消除高镁铝熔体内黑色氧化物的工艺方法，使原铝适用于高镁铝合金罐盖料的生产，保证产品成品的合格率。

  4、本发明简单易操作方便，预精炼效果明显，能够将原铝内这些微量元素降低至10ppm以下，彻底消除这一些微量元素对铝熔体质量的负面影响，从而避免了黑色氧化物的形成。

  5、本发明对原铝及环境没有毒副作用，采用的是无毒、无烟精炼剂，不需要专门投入环保设备。

  6、本发明为离线精炼，针对铝精深加工对产品质量的要求，有明确的目的性地去除原铝铝液中的有害微量元素，满足罐盖料产品质量的需求。

  7、本发明效果明显，相对于高纯铝生产的基本工艺和进口专用氧化铝生产的原铝每吨成本可降低400～800元，经济效益十分可观。

  实施例：一种消除易拉罐罐盖料铸锭中黑色氧化物夹渣问题的方法，其特征是：通过预精炼的方法，先将铝液在抬包内或精炼炉内进行精炼，去除铝液中的微量元素，然后再将铝液连同其它原料一起加入熔炼炉中进行熔铸：

  ⑴对于温度高于780℃的原铝熔液，采用以ar、n2气等惰性气体为载体，通入alf3的方法，消除原铝中的造成黑色氧化物的有害微量元素，适用于台包内精炼，按照每吨原铝液中加入1kg的比例添加alf3；

  ⑵对于温度730～780℃的原铝熔液，采用以ar、n2气等惰性气体为载体，通入无钠颗粒精炼剂的方法，消除原铝中的有害微量元素，适用于炉内精炼，按照每吨原铝液中加入0.5kg的比例添加无钠颗粒精炼剂。

  预精炼过程必须离线进行，有很大成效避免黑色氧化物的产生，这种有害微量元素含量小于10ppm的精炼原铝或铝锭可用于罐盖料的生产。

  本发明公开了一种消除易拉罐罐盖料铸锭中黑色氧化物夹渣问题的方法，通过预精炼的方法，先将铝液在抬包内或精炼炉内进行精炼，去除铝液中的微量元素，然后再将铝液连同其它原料一起加入熔炼炉中进行熔铸；对于温度高于780℃的原铝熔液，采用以Ar、N2气等惰性气体为载体，通入AlF3的方法，适用于台包内精炼，按照每吨原铝液中加入1kg的比例添加AlF3；对于温度730～780℃的原铝熔液，采用以Ar、N2气等惰性气体为载体，通入无钠颗粒精炼剂的方法，适用于炉内精炼，按照每吨原铝液中加入0.5kg的比例添加无钠颗粒精炼剂；预精炼过程必须离线进行，能完全解决铸造过程中黑色氧化物的问题，用于高镁铝合金罐盖料等的生产，可有效有效降低生产所带来的成本，提升产品附加值。