偏析提纯中提纯速度对杂质浓度的影响

试验在温度场等条件不变的情况下,研究了提纯速度对杂质浓度的影响行为,通过理论计算得出提纯速度的理论取值范围,在此基础上结合试验结果得出了如下结论:拉晶速度越慢对铝液中Fe和Si元素提纯效果越好,铝液中杂质元素含量越低。随着拉晶速度的变慢杂质元素提纯效率趋于稳定,且始终有k_(有效)k_0,故若想继续提高金属纯度,需进行多次的重复提纯。     

基于铜包铝复层圆坯水平连铸的数值模拟与试验研究

利用Fluent TM模拟软件研究芯部铝液浇注温度、拉坯速度等工艺参数对水平连铸铜/铝复层铸坯温度场、液相率及流场的影响,并进行试验验证。结果表明,芯部铝液浇注温度越高,与铜管接触的铝液温度越高,液穴深度越深,铝铜之间越易发生反应;拉坯速度越快,铝液液穴深度越深,液态铝与铜管壁接触时间越长。铝液浇注温度控制在710~730℃,拉坯速度为200mm/min时可以获得优质的铜/铝复层铸锭,模拟结果与试验结果具有较好的一致性。     

铬酸钠溶液中和除铝浆液沉降性能的改善

研究铬酸钠碱性液中和除铝方式、温度和碱性液种类对除铝浆液沉降性能的影响规律。结果表明:晶种中和法获得的铝泥前2 min平均沉降速率达107.1 mm/min,含水率小于38%,铬带损小于0.26%;而采用传统的直接中和法获得的铝泥前2 min平均沉降速率小于7.25 mm/min,含水率大于67%。氢氧化铝粒度分布、扫描电镜和接触角测定结果表明:提高中和除铝的温度、降低碱性液SiO2等杂质含量有利于改善除铝浆液的沉降性能。铝泥颗粒粗、结晶好,且其表面疏水性强、表面能低、溶剂化趋势小,能提高铝泥的沉降性能。     

内冷式搅拌法制备不同铝合金半固态浆料工艺研究

采用内冷式搅拌法制备了A319、A356、A380、ZL203、7075等5种牌号铝合金的半固态浆料。研究了内冷搅拌速度、内冷块/铝液质量比、铝液温度对A319半固态浆料显微组织的影响。结果表明:提高内冷搅拌速度不仅能提高初生琢-Al相圆整度,还具有晶粒细化效应。在内冷块/铝液质量比为3%、铝液温度为615℃以及内冷块/铝液质量比为5%、铝液温度为615~625℃条件下均可以制备出组织良好的半固态浆料,显微组织中初生琢-Al相平均晶粒尺寸和形状因子分别可以达到61~71滋m和0.68~0.73。分析了内冷式搅拌法制备铝合金半固态浆料过程中球状晶的形核及长大过程。     

8090Al—Li合金定向凝固界面形态与溶质偏析

本文阐述了定向凝固参数对8090Al-Li合金固液界面形态和溶质偏析行为的影响。结果表明:当下拉速度R<0.13mm/min(温度梯度G_L=130℃/cm)时,可得到平面凝固组织,当R>0.75mm/min(G_L=130℃/cm)时,可获得枝晶组织,且R越大,枝晶越细小。胞晶组织存在范围很窄,元素Cu偏析较严重,杂质元素Fe,Si也有很大偏析,界面形态对溶质偏析行为有显著影响。以粗枝晶凝固时,偏析比较大,凝固组织粗大。     

一种降低铝锭铸造过程中铝液烧损的混合炉设备配置方法

本文分析了铝锭铸造过程铝液烧损的机理以及导致铝液烧损率高的主要原因,指出造成铝液烧损率高的主要原因是铝液转注以及搅拌方法不当而造成的,提出了一种降低铝液烧损的混合炉设备配置方法.     

一种降低铝锭铸造过程中铝液烧损的混合炉设备配置

本文分析了铝锭铸造过程铝液烧损的机理以及导致铝液烧损率高的主要原因,指出了造成铝液烧损率高的是要原因是铝液转注以及搅拌方法不当而造成的,提出了一种降低铝液烧损的混合炉设备配置。     

高电导率耐热铝合金导体材料的合金设计

耐热铝合金导线的耐热机理是采用微合金化元素提高铝基体的再结晶温度。提高耐热铝合金导线电导率的措施是优选微合金元素和工业纯铝,降低微合金元素和杂质元素对铝基体导电性的影响。在分析Zr、Er、Y等微合金元素对铝导体再结晶温度和导电性影响的基础上设计出了Al-Er-Y和Al-Er-Y-B系耐热铝合金导体材料。采用优选Al99.70重熔用铝锭和Al-Er、AlY、Al-B中间合金制备了Al-Er-Y-(B)耐热铝合金导线。结果表明,Al-0.1~0.2Er-0.1~0.2Y-0~0.03B合金导线的抗拉强度≥160 MPa、伸长率(200 mm标距)≥2%、导电率(20℃)≥61%IACS、230℃退火1 h后的强度残存率≥90%。     

板坯连铸铸流电磁搅拌辊的设计与应用

利用有限元分析软件对板坯连铸铸流电磁搅拌辊的磁路结构及应用参数进行设计。根据连铸机辊列图,计算了铸流电磁搅拌辊的安装位置及各使用工艺参数下等轴晶率。在满足安装空间的基础上,计算了一定铁芯尺寸下的最佳安匝数、磁场强度、电磁搅拌辊各组件温度分布、辊套变形量等参数。模拟结果表明,电磁搅拌辊安装在扇形段1号段的1号位和9号位能得到47.6%～61.6%的等轴晶率。在辊套直径240 mm的尺寸下,结合绕线空间及安装空间,铁芯直径最大尺寸为127 mm,此铁芯尺寸下的最大电流为400 A。计算的搅拌辊温度分布、辊套变形量指导了工程冷却水量设计及机械结构设计。试验结果表明,数值模拟的磁感应强度与实际测试的磁感应强度基本一致。通过实际运行结果发现,设计的冷却水量满足冷却要求。浇注断面为200 mm×1 000 mm的400系不锈钢铸坯在拉速为0.9 m/min时,铸坯的等轴晶率为55%,这与设计值基本一致。模拟结果正确指导了板坯连铸铸流电磁搅拌辊的设计与应用。     

稀土对圆铝杆性能的影响

近年来我国一些电解铝厂的二次能源利用,是将电解槽中的高温铝液直接进行连铸连轧,以节省热能。先用连铸连轧轧制成φ10mm园铝杆,再拉制成细铝导线。但是用连铸连轧所产生的圆杆铝的缺点是:圆铝杆的导电率比一般热轧法低;由杂质铁引起导电率下降程度比热轧法显著。因此由连铸连轧法所生产的产品,其导电率下降,引起人们关注。需要提高产品导电率和改善铝杆机械性能,为此在铅中加添混合稀土进行工业性连铸连轧试验。     

矩形断面铜包铝复合材料的水平连铸直接复合成形

制备断面尺寸为50 mm×30 mm、铜包覆层厚度为3 mm的矩形断面铜包铝复合材料,研究结晶器长度、拉坯速度、芯管长度和一次冷却水流量对矩形断面铜包铝复合材料水平连铸直接复合成形过程的影响。结果表明:当连铸结晶器长度为150 mm、芯管长度为125 mm时,较为合理的拉坯速度范围为75~90 mm/min;当拉坯速度过慢时,铝液的填充不连续,导致芯部铝的收缩或冷隔等缺陷;当拉坯速度过快时,铜铝界面反应严重;当拉坯速度为75 mm/min时,合理的一次冷却水流量为700 L/h,一次冷却水流量大于1 000 L/h导致铝液填充不连续,一次冷却水流量小于400 L/h则导致铜铝界面反应加剧。通过检测芯管出口位置处的石墨内衬温度变化可有效监控铝液的填充行为以及连铸过程的稳定性。     

熔体处理对ADC12薄壁压铸成形性能的影响

在常规压铸工艺条件下,利用自行设计的薄壁件压铸成形模具研究了熔体处理工艺对ADC12铝合金薄壁成形性能的影响。结果表明,铝熔体综合处理可显著提高铝液纯净度,除杂率高达92%,而100g铝含氢量仅为0.16mL,有效改善了杂质相形态,平均晶粒尺寸仅为52μm;良好的熔体品质降低了铝液粘度,有效提高了铝液的薄壁充型能力,与常规熔体处理工艺相比,可完全充型的最小壁厚减小了33%。     

连铸圆坯电磁搅拌下的流场-温度场数值模拟

以准430 mm的圆坯为实验对象,采用磁场传输方程和k-ε双方程模型对钢液的流场和温度场进行耦合数值模拟。分析在电磁搅拌的情况下,改变其拉速、水口插入深度和浇注温度,结晶器内钢液的流场和温度场分布情况。基于数值模拟结果,选择合适的工艺参数可以提高铸坯的等轴晶数量,改善铸坯的质量。     

等径通道挤压铝在较宽温度和应变率下的单轴压缩行为(英文)

在较宽温度和应变率范围内,对等径通道挤压(ECAP)方法制备的超细晶铝进行单轴压缩试验,研究温度对流动应力、应变硬化率和应变率敏感性的影响。结果表明:ECAP铝与粗晶粒度铝相比,温度对其流动应力和应变率敏感性的影响更大,超细晶铝的温度敏感性较粗晶粒度铝弱。根据试验结果,估计了不同温度和应变率下的表观激活体积。ECAP铝在准静态应变率下,与林位错相互作用是主导的热激活机制,而粘曳在高应变率下起着更重要的作用。     

镁电解杂质元素对液镁汇集的影响及控制

采用气冷阴极、电化学工作站等手段对杂质元素对液镁汇集、杂质元素电化学行为和控制进行研究。结果表明:MgO不仅会造成液镁汇集变差,镁颗粒变细,难以汇集,还会引起电极间短路,造成电极泄漏; Fe和Ti杂质元素将优先MgCl_2在阴极析出,不仅造成有效电流损失,还会引起液镁汇集变差,镁损失增加;原料带入为MgO的主要来源途径,通过除渣操作可将其除去,在电化学除杂过程中通过提高电流密度、增加电解质停留时间和减少电解残渣沉积量利于Fe和Ti杂质元素的清除。     

铝合金造渣熔剂试验

一、铝硅合金熔炼时熔渣的来源 在铝合金熔炼过程中,熔渣的来源主要有以下几方面: 1.金属炉料所带入的难熔杂质。由于这些杂质在铝合金熔炼温度(一般为850℃以下)下呈固态,因此它们沉入液底或浮在液面。 2.铝液的氧化:铝的氧化物熔点远高于铝液的熔炼温度,使其以固态存在于合金液中。 3.熔炼设备和熔炼工具所带入的杂质。 其中,铝液的氧化是熔渣的主要来源,     

铝硅熔体中富集初晶硅提纯硅

采用电磁搅拌结合定向凝固技术将过共晶铝硅合金中的初晶硅和铝硅合金分离,并研究不同的杂质元素在铝硅体系中的分布特点。结果表明：杂质元素主要分布在铝硅合金以及铝硅合金和初晶硅的晶界中。同时,根据初晶硅富集区域不同位置硅含量的不同,初晶硅的形貌由鱼骨状变成板状和球状,并且随着样品中不同位置硅含量的增多,初晶硅中的杂质含量降低。样品底部杂质的含量约为10×10^-6,与原料冶金级硅中的杂质含量1248.47×10^-6相比,杂质的去除效果很好。     

铝液搅拌车扒渣板的改进

在铝电解或铝加工行业,一般都需要在熔炼炉、混合炉内对铝液进行熔炼或精炼处理。向铝液中加入精炼剂或除渣剂后,均需要用一种工具或设备对炉内铝液进行搅拌,搅拌后的铝液经过15-20分钟的静置,还需将铝液表面的金属或非金属氧化渣扒出,以达到净化熔体、均匀铝液化学成分、调节铝液温度的目的。     

150mm×150mm方坯连铸机末端电磁搅拌及拉速对铸坯内部质量的影响

某钢厂生产的150 mm×150 mm小方坯铸坯质量不稳定,主要问题在于铸坯中心碳偏析及横截面低倍不合格率较高。因此在该连铸机上采用末端电磁搅拌设备并进行现场试验。探讨了不同搅拌位置、搅拌频率、电流大小、搅拌方式及铸机拉速对铸坯质量的影响。实验结果表明,在液芯厚度分别为35、60 mm处进行电磁搅拌均会导致中心偏析严重。电磁搅拌频率、电流大小、搅拌方式、拉速也会对铸坯内部质量产生影响。根据实验结果,在该连铸机生产工况下,最佳末搅位置在液芯厚度45 mm处,较为合理的搅拌参数为电流400 A、频率12 Hz、交替搅拌方式。拉速提高不利于铸坯内部质量。     

铝液搅拌车扒渣板的改进

在铝电解或铅加工行业,一般都需要在熔炼炉、混合炉内对铝液进行熔炼或精炼处理.向铝液中加入精炼剂或除渣剂后,均需要用一种工具或设备对炉内铝液进行搅拌,搅拌后的铝液经过15～20分钟的静置,还需将铝液表面的金属或非金属氧化渣扒出,以达到净化熔体、均匀铝液化学成分、调节铝液温度的目的.