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沈陽泰恒通用科技有限公司公司以“著眼軌道交通設備,開發鈦合金應用技術”為發展理念,以鈦合金貨架,鈦合金螺絲,鈦合金絲為主打產品,公司先后與中國北車集團、南車集團旗下公司建立了良好的合作關系,并在車輛輕量化、替代進口產品等方面開展了廣泛的合作。

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再生鋁與電熱鋁硅鈦合金的結合前景
發布時間:2018-12-11 15:33 來源:沈陽泰恒通用科技有限公司 閱讀:
{前幾天,作者以《中國2015年工業形勢預測》為題報道了中國再生鋁工業的現狀和未來發展方向。高端變形仍處于探索階段,擴大產品品種將是我國再生鋁工業的未來發展方向。然而,經過幾十年的發展,到目前為止,我國再生鋁工業只能生產初級的、有思想的產品。(1)30年前出現的含Ti 0.6%的鋁硅共晶合金,主要用于汽車發動機活塞、缸體、氣缸蓋等零件的制造。實驗室試驗、性能試驗和50000、150000公里行駛試驗結果表明,該合金具有結晶細小、活塞壽命延長35%左右的優點,經濟效益明顯。南科委表示,ZL108T活塞合金的技術指標和化學成分為(%)Si:11-12,Cu:1.4-1.6,Mg:o.6-0.8,Mn:o.5-0.7,Ti:0.5-0.6,Fe:0.4-0.5,Al裕量。鑒定工作包括多家汽車廠、拖拉機廠、活塞廠、內燃機廠和汽車研究所,鑒定工作專業性強、權威性強,同時還生產出Al-Si-Ti亞共晶變形合金??商娲鶯D3,廣泛用于建筑業、交通運輸業等行業。市場空間是無限的,盡管上述產品由于不科學的生產方法和手段而被拋棄和禁止,嚴重損害了電解過程,損害了電解過程,尚未實現產業化,但其優越性和廣泛適用性。產品給人們留下了深刻的印象。直接電解、不規則、嚴重損壞電解工藝、損壞電池當然被禁止,但Al-Si-Ti三元合金,不容忽視,應探索和發展其他的生產方法和途徑。事實證明,在保持電解過程正常運行的條件下,通過對礦石進行改性和加工,可以生產出含有少量鈦和硅的氧化鋁-硅-鈦三元合金,從而使其物化性能達到最佳。以上ZL108T活塞合金及亞共晶變形合金均可采用深加工方法生產,但長期以來一直被忽視,我國再生鋁工業已步履蹣跚數十年,只能勉強維持生產。介紹原生錠。除電解外,還可以采用其它方法。例如,電熱法、碳熱法、化學置換法等。關鍵是要有創新和發展的思想和意愿,并能夠開拓創新。電熱法具有工業化的先例,稀釋再生鋁和廢鋁,提純高硅、鈦,更有效、方便、科學、合理。工藝上,它將成為再生鋁工業轉型升級的強大引擎,快速生產高檔鑄造合金和高端變形合金,使再生鋁快速走出低谷,由弱變強,煥然一新。(2)在Al-Si-Ti合金的電熱熔煉過程中,必須正確處理一些重要環節。如果不加以制止,他們就會遭受挫折和失敗。國內外已有許多這樣的情況,20世紀60年代,撫順、本溪、唐山、上海等地紛紛嘗試用電熱法生產鋁硅合金,但由于忽視了鋁硅合金生產過程中某些環節的特殊要求,無一例外。其主要原因是爐子選擇不當,冶煉過程事故頻繁,使生產無法正常進行。二是爐料配置廣泛,合金含鐵量高,使用受限,同時球團耐熱性不高,鎮流器制造多,爐底上升事故頻繁發生。再熱還原過程中,Al-Si合金的制備有其自身的特殊性和特殊要求。首先,要求反應區的能量密度足以保證所生產的合金連續、及時地從出口流出,并保持平衡。BRUM和穩定性。它要求反應區的溫度穩定在2050~2200()之間。C、溫度比反應區低,殘渣多,溫度高于還原金屬,尤其是鋁,會大量揮發。要求材料成分,尤其是還原劑成分。穩定并保持反應區的電導率,使爐料在工藝中均勻下移,使CO和鎮流器在合金及時放電的同時及時均勻地放電,電極埋藏深,電極消耗為ba??傊?,要保持反應區的工藝要素、電氣系統和熱力系統。平衡無序。長期的試驗研究和生產實踐證明,雖然大功率三相埋弧爐也能達到較好的效果。由于技術指標不如單相單電極爐,所以單相單電極爐是最佳的選擇。NG過程常常是無序的。特別是在低功率電爐中,不能正常生產,難以維持,合金中的鋁含量也不能滿足要求。其主要原因是:(1)低功率三相爐,三個電極,三個反應區,即使在較大的6300KA爐中,每相也只有6300KA功率。顯然,反應區中的能量密度太小,輸出太小而不能連續放電。還原金屬特別是鋁在爐內的停留時間過長,易發生大量揮發,收率低。合金中鋁含量僅為30%~35%。(2)三相爐電抗大,功率因數低,一般只有0.78~0.88,功率小。鋁硅合金精煉工藝要求采用低電壓、大電流的工藝。此時,有效電阻和無功電阻值不斷變化,使得三相功率不能完全一致,三個反應區的能量密度平衡。為了消除這種不平衡狀態,必須頻繁地改變變壓器的二次相序,造成電源故障和破壞。鋁和硅的損耗較大。(4)由于三相功率的不平衡,需要對三個電極進行調節,導致三個電極頻繁上下移動,破壞了反應區中的能量密度平衡,使各工藝元素相應劣化,還原反應可以n三相電爐中三電極間的分流不僅降低了反應區的能量密度,而且提高了反應區的溫度。爐子的上部,降低了爐料阻力,迫使電極埋入淺埋,導致耐火材料SiC和Al4C3在爐底沉積,導致爐底塌陷和膨脹事故,從而防止了爐底塌陷和膨脹。直到比較正常生產。最終被迫放棄生產。不難得出結論,鋁硅合金的電熱工藝有其特殊性和一些困難。但如果爐子選型得當,則爐子具有生產鋁硅合金所必需的功能,生產鋁硅合金是完全可行的。反應區中的密度足夠大,以確保每分鐘輸出能達到連續放電,并帶出積聚在爐底的鎮流器。三相爐的有功功率通常大于13000KA,單相單電極爐的有功功率通常大于10000KA。西安瑞切冶金設備公司)推薦選用16500kVA以上的三相爐時,應將功率因數提高到0.93左右。如果采用調頻裝置,也應采用調頻裝置。采用單相單電極時,通過增設調頻柜,可使單相單電極的功耗降低7%~10%,功率因數達到或降低0.93。采用惰性埋弧爐,改造后6300KA爐的功率可提高1.58倍,但國家規定沒有取消。新建了一臺功率10000KA以上的單相單電極低頻爐,并推薦了8927416X專利技術,改造舊爐有兩種方法:交-直-交-低頻模式和十二相同步-逆-低頻模式。技術特點是安裝在爐底的平車上,爐內裝有自焙電極,低頻電源,爐體裝有可繞爐體移動的皮卡。車軌上有許多鋼軌,爐體在鋼軌上。平爐小車的運動由油缸和管道組成的液壓系統控制,使爐體沿爐口方向運動,改變電極在爐內的位置。相控低頻交流電源由三相整流電源和逆變電路技術組成。它是由三相城市電力變壓器、晶閘管整流器、逆變器組成的單相低頻交流電源,由車體、拾取鉗、氣動裝置組成。輪子置于爐外圓形表面上,三相埋弧爐向單相單電極爐的轉變采用交-直-交-低頻方式,這與8927416X的專利技術不同。固定式電弧爐是固定的,電極是可移動的??臻e電弧爐與出口之間的距離可根據工藝要求隨時改變,采用十二相同步逆變低頻方式時,原爐體保持不變。只有固定電極裝置可以變成可移動電極裝置。原變壓器保持不變。其布線為A/Y,需要添加Y/Y性能變壓器,構成十二相同步反相調頻交流電源。經上述兩種方法改造后的爐內電極直徑與原爐體直徑基本一致,電爐的電氣特性完全滿足鋁硅合金精煉的工藝要求。改造后的兩臺6300KA單相單電極低頻爐的輸出功率高于普通的16500KA三相爐。改造后的兩臺單相單電極低頻爐的技術經濟效益明顯優于后者。Le相功率在鋁硅合金生產中具有廣闊的應用前景。它具有良好的技術和電氣特性。由于空閑三相埋弧爐較多,建議選擇條件較好的爐子,進行原地(或原地)改造,使功率因數提高5%~7%,能耗降低15%。改造后的單相單電極低頻爐具有許多優點,現以6300KA三相爐和十二相同步逆變低頻爐為例,說明改造后的爐子功率提高到9960KA,(2)采用原有爐體和設備,可節省大量投資,3-5個月內投入生產并不困難。反應區工藝元素穩定,溫度控制在2050~2200()(4)由于只有一個電極,消除了電極之間的分流,電極埋得很深,保證了電流通過電弧到達爐底,反應區的能量密度恒定,還原反應進行正常。通過改變爐電極與出口之間的距離(電極可移動),溫度高,保證了還原金屬和爐渣的及時排出,提高了m。產量。同時,Al2O3更容易還原SiC、Al4C3等耐火制品,從而避免了底部膨脹的發生。(6)活動電極可使爐子保持滿負荷運行,功率利用率可達100%。如果需要,可以改變電極和出口之間的距離,并且可以進行過載操作。平谷峰電價系統可以在夜間(在谷時)使用更多的電力,以降低平均電價。(7)由于單個電極在爐料中暴露在空氣中的面積小,因此鐵電極的消耗量大。(8)電極便于調頻柜的安裝和維護,低頻的應用和推廣是國家節能措施。將50Hz電源頻率降低到0~3Hz可以降低大電流線路的電抗,節約能源,降低功耗。0~3HZ電源具有直流功能,功率分布合理,無偏置電弧,電流趨膚效應小,流過電極均勻,溫度高而穩定,電阻高。原料排出率高,電磁攪拌力強,顆粒渣反復碰撞形成大顆粒,易分離,渣在合金中混合少,質量好,有利于合金精煉。(9)單相單電極低頻爐的優勢不在于0。三相爐,直流爐。直流爐功率的三分之二在陽極(爐底)。由于熱量太集中,不能充分利用,造成局部過熱,導致還原金屬大量揮發,降低金屬收率,增加功耗。各國。每噸合金的功率消耗超過15000度。國內工業硅每噸的能耗高達16500度,而低頻爐的能耗可低于13000度。操作,特別是機械化和自動化。使用空心電極也很方便。將氧化鋁、剛玉或礦粉與氮氣吹入反應區,直接與碳粉反應,使合金中鋁含量增加。(11)單相單電極低頻爐比三相低頻爐煙塵少30%,1。ess噪聲,有利于環境保護,應用粉末凈化加密技術,實現無廢生產。改造后的10000kVA單相單電極低頻埋弧爐可生產約6000噸含鈦產品。鋁硅合金年產量是傳統三相爐的1.3倍,在生產后一年內,將6300KA三相爐改造為10000KA單相單電極低頻爐的投資回收并不困難。由于單相單電極爐具有優越的性能,20世紀40年代,單相單電極爐MiG爐在前蘇聯很流行,但由于對電網的干擾而被禁止。在前蘇聯的幫助下,建立了用于硅冶煉的ODE埋弧爐。連續出鋼法生產每噸硅的單耗比三相爐低10%左右,單相單電極爐比三相三電極爐具有明顯的優勢,但迄今為止還沒有成功的案例。中國單相單相電爐冶煉鋁硅合金。重點放在大功率三相三電極爐上。兩家大型企業利用鋁硅合金建設項目,建設了16500kVA電力埋弧爐。投產后,全部轉變為鐵合金。此外,許多嘗試生產過鋁硅合金的企業,所有的選礦爐都是三相三電極爐。因此,在優化單相單電極爐的同時,不能忽視三相三電極爐,經過技術改造,三相三電極爐完全能滿足鋁硅合金冶煉的工藝要求。當有功功率大于13000KA時,采用二次低壓補償,加裝三相平衡自動調節裝置及調頻柜,根據低壓大電流的要求,將相電壓控制在50V~55V之間。電極埋置在反應區深處,使反應區的能量達到更好的極限,滿足冶煉工藝的要求,并產生組合。因此,必須根據測定的Al2O3SiO 2(以下AS表示)平衡配料,嚴格遵守操作規程,這是Al-Si合金和Al-Si-Ti合金正常加工的必要條件。合金中鐵含量過高,稀釋(或回收或報廢鋁)量增加,合金制備成本高,利潤降低。RON含量越高,合金的成本越高。因此,在限制鋁硅合金含鐵量的條件下,必須對合金的含鐵量加以限制,一般不超過1.5%,必須充分討論原料的選擇和加工方法,特別是除鐵方法的選擇。綜合分析市場供需情況,如材料價格、加工成本、加工難度、國家政策要求等。評估等。例如,在河南氧化鋁工業中,由于拜耳法的實施,大量的副產品有:產生。為了使尾礦資源化,獲得國家免稅處理,除鐵尾礦可作為原料,低鋁硅鋁土礦也可廢棄。除鐵除雜后,可用于制備鋁硅合金。它們都具有數量眾多、品質優良、特色鮮明的特點,山西省資源條件優越。高嶺土的鐵含量一般較低,平均約為0.3%。在生產高鋁煤的朔州、忻州,高鋁粉煤灰和煤矸石更有價值,平朔二礦粉煤灰中Al2O3和Fe2O3的含量分別為47%和0.44%?;慈誓趁旱V粉煤灰中Al2O3含量高達54.22%,A/S1.59,Fe2O3含量為0.8%。如果將其作為鋁硅合金電熱熔煉的原料,則無需進行除鐵處理。懷仁煤矸石洗選不需要添加含Al2O3物質,還原劑可用于洗選潔凈煤,對煤有較大的促進作用,內蒙古和陜北地區也生產高鋁煤矸石和粉煤灰。托克托電廠排放的粉煤灰中Al2O3、SiO 2:36.5%、AS1、51和Fe2O3的含量分別為54.77%、2.29%,通過高梯度磁選可將其降至0.6%。它可以直接用于造粒,不添加含Al2O3的材料。事實上,用于精煉Al-Si合金的原料在全國各地都是取之不盡、用之不竭的。原料制備的另一個重要環節是造粒工藝。細度、導電性、機械強度和孔隙率完全滿足冶煉工藝的要求。球團的熱強度決定了冶煉過程中產生的鎮流器的數量,而熱強度必須保證球團順利進入反應區。主要成分為紅柱石(3Al2O3.2SiO2)、剛玉、六鋁酸鈣(Ca.6Al2O3)、SiC、AlOC等。當它們被連續排放并返回過程時,它們通常被帶出爐外。如果球團耐熱性不足,過多的碎屑不能及時排出爐外,爐子就會膨脹?;A事故、頻繁事故將導致正常生產??傊?,性能優越,適合于埋弧爐,質量優良。d球團是Al-Si合金精煉的必要條件,不可忽視。(3)除上述一般方法外,還可以創新其他的探索方法,如制備Al-Si-Ti合金或Al-Fe合金,以分離生產低鐵和低鐵含量的鋁合金。她有益的成分或少量的A- Fe合金。少量硅、鈦的鋁合金可以與回收鋁和廢舊雜質鋁一樣生產。具有上述成分的鋁硅亞共晶變形合金。20世紀90年代,我國鋁硅鐵合金有限公司是利豐鐵合金有限公司的第一個創始人。螞蟻在焦作。參觀前蘇聯后回國,成功地用電熱法制備了鋁硅鐵合金。試車后前三天生產的合金成分為:如果鐵含量能保持在10%以下,則采用振動法、重力離心法或水淬法??梢杂脧U鋁或廢鋁熔化??梢灾苽滂F含量小于0.7、Ti含量合適的Al-Si亞共晶變形合金。合金的力學性能接近LD2。硅鐵作為LD2的替代品在建筑和運輸行業有著廣泛的應用,因此鋁硅鐵的過量產能有助于鋁回收行業在自救的同時進行改造、升級和壯大。E制備的Al Si亞共晶變形合金如下:1。鋁-6%硅-1%鈦合金可軋制成各種規格的板、棒、管等。管毛可直接拉制成某些規格和尺寸的半成品,無需中間退火。為了獲得綜合性能良好的Al-6%Si,鈦含量應控制在0.5%~1.0%3。Al-6%Si-1%Ti合金板材冷變形時的力學性能比工業純鋁板材高5-7kgmm2,伸長率基本相同。退火時,Al-6%Si-1%Ti合金的抗拉強度比工業純Al高5kgmm2左右,屈服強度略高,伸長率基本相同。與相同狀態的LD2合金相比,Al-6%Si-1%Ti合金板材的拉伸強度和伸長率基本相同,拉伸強度略低,伸長率相對較高。在退火條件下,Al-6%Si-1%Ti合金擠壓棒的力學性能高于工業純鋁。在相同條件下,LD2合金棒材的抗拉強度與LD2合金相似,但伸長率和硬度略高,截面收縮率降低15%左右。在退火條件下,合金棒有望成為LD2合金棒的替代材料。該合金具有良好的成形性,一次彎曲成形可達900個角度而不產生裂紋。如果與廢鋁、銅等金屬混合,對廢鋁有益無害。此外,還應注意過共晶鋁硅合金。直到除鐵。當硅被稀釋時,2%~3%的鐵含量也被稀釋,如果不適當稀釋,通過重力離心,鐵含量可以去除到0.5%以下。振動法、重力離心法和水淬-磁選法除鐵率可達或下降2%~3%。也可以嘗試天然鋅的混合方法。無論哪種方式,生產的副產品都可以重復使用,其經濟效益可以保持很高。鐵能有效地抑制鋁在高溫下的揮發。碳熱法也是生產鋁硅合金的可行方法,國外許多國家都進行了試驗,日本企業通過高溫間接加熱,將氧化鋁、氧化鐵粉末和粉末按60:15:25的重量比混合,生產出鋁、鐵、鋁、鐵合金。由于鐵在鋁中的固溶度受熔體溫度的控制,所以鐵在鋁中的固溶度在低溫時降低,在共晶溫度時降低到0.03%~0.05%。那時,鐵是以無序的原子基團形式存在的,可以用許多方法除去。因為鐵不溶于鋅,所以也可以用鋅和鉛的混合方法處理。在1980年代,日本人也用這種方法進行實驗。所生產的合金含有60%以上的鋁、20%~25%的鐵和10%~15%的硅。雖然這兩種方法均未工業化,但仍有改進和優化的余地,具有一定的參考價值。(王承志)
    
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