含硅的铝合金铸块的制造方法_2

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、 2),也可以将硅锭、碎解物等浸渍于水13中来进行(参照图3),其方法没有特别限定。
[0049] 在对上述硅锭喷水雾来进行水洗处理的情况下,优选将硅锭在使其最终凝固部的 面朝向上侧而配置的状态下从上方侧喷水雾。另外,在对碎解物喷水雾来进行水洗处理的 情况下,优选除了从上方侧喷雾以外,还从横向(水平方向)进行喷雾。
[0050] 在进行上述水洗处理时,优选每100质量份的娃锭或碎解物,使用100质量份~ 1000质量份的水(用于浸渍的水或喷雾水)来进行水洗。另外,优选水洗时间设定为10分 钟~30分钟。
[0051] 进行上述水洗处理时的水温度优选为5 °C~90 °C。通过使用5 °C~90 °C,能够进一 步提高水洗时的磷的溶解除去性。再者,在后面的工序中伴有运送、移动硅块等的情况下, 水的温度更优选为40 °C~60 °C。通过设为40 °C~60 °C,能够提高操作的安全性。
[0052] 通过进行如上述那样的水洗处理,能够充分洗涤除去大多凝聚在硅块(硅锭等) 的表面的磷(包括磷化合物在内)。
[0053] 在上述熔液形成工序中,将至少包含铝原料以及经过上述水洗工序而得到的硅 块的合金原料投入到熔化炉中使其熔融而得到熔液。用于上述熔融的熔液温度通常为 770°C~870°C的范围。
[0054] 作为上述错原料,没有特别限定,可举出例如错原材料块(aluminum ground metal)等。
[0055] 作为上述"经过水洗工序而得到的硅块",可举出经过上述水洗工序的硅锭、经过 上述水洗工序的硅碎解物等。
[0056] 除了上述两种原料以外,也可根据需要将其他的金属材料(铜、镁等)投入到熔化 炉中。另外,只要为不损害本发明效果的范围,就不根据作为目标的合金规格来排除将没有 进行水洗处理的硅块与上述"经过水洗工序而得到的硅块" 一起投入到熔化炉中的情况,但 在充分得到杂质磷含有率降低效果的目标的合金规格下,没有进行这样的水洗处理的硅块 当然希望尽量不投入。
[0057] 在上述铸造工序中,通过将在上述熔液形成工序中得到的熔液铸造加工,得到含 有硅的铝合金铸块(含硅铝合金铸块)。通过上述铸造,可加工成含硅的铝合金锭,也可加 工成含硅的铝合金连铸棒,铸造加工而得到的铸块的形状没有特别限定。
[0058] 根据本发明的制造方法,可制造磷含有率为5ppm以下(包括Oppm)的含硅的铝合 金铸块(参照后述的实施例1、2)。
[0059] 作为上述铸造加工的方法,没有特别限定,可举出例如半连铸法、水平连铸法、带 铸法(strip casting method)、重力铸造法等,但能够使用任何铸造方法。
[0060] 本发明的制造方法是制造含硅的铝合金铸块(含硅的铝合金铸造品)的方法,对 Al、Si以外的其他的含有成分没有特别限制,但作为铝合金组成,优选为2000系合金、3000 系合金、4000系合金、5000系合金、6000系合金。特别是较多地配合Si的合金系,例如4000 系合金的情况下的效果(本发明的效果)大,因而优选。
[0061] 实施例
[0062] 下面对本发明的具体实施例进行说明,但本发明并不特别限定于这些实施例。
[0063] <实施例1 >
[0064] 使通过还原处理硅石而得到的硅块(磷含有率为230ppm)加热熔融,使由此得到 的熔液流入铸模10中,使其自然冷却,得到长方体形状的硅锭11。通过该自然冷却,熔融硅 的凝固从铸模外周框部的附近开始进行,在上侧露出面凝固完成。如图1所示,在将硅锭11 留在铸模10内的状态下进行对该锭11的上表面(最终凝固部)以雾状喷30分钟的20°C 的水13的水洗处理。
[0065] 接着,从铸模10取出长方体形状的硅锭11,通过干燥除去附着水后,碎解该硅锭 得到多个碎解物12,将这些碎解物12投入到熔化炉中,进而将铝含有率为99. 7质量%的 错原材料块、铜含有率为99. 9质量%的铜原材料块(copper ground metal)、镁含有率为 99. 9质量%的镁原材料块(magnesium ground metal)投入到恪化炉中,通过加热至850°C 来制备了铝合金熔液。投入了上述各材料使得上述铝合金熔液中的硅含有率为11质量%、 铜含有率为4质量%、镁含有率为0. 5质量%、铝含有率为84. 5质量%。上述碎解物的大 小是长径的平均值为l〇cm。
[0066] 通过将上述铝合金熔液进行铸造加工,得到含硅的铝合金锭(含硅的铝合金铸 块)。
[0067] <实施例2 >
[0068] 使通过还原处理硅石而得到的硅块(磷含有率与在实施例1中使用的硅块的磷含 有率相同)加热熔融,使由此得到的熔液流入铸模10中,使其自然冷却,得到长方体形状的 硅锭11。通过该自然冷却,熔融硅的凝固从铸模外周框部的附近开始进行,在上侧露出面凝 固完成。
[0069] 接着,如图3所示,从铸模10取出长方体形状的硅锭11,碎解该硅锭得到多个的碎 解物12。然后,进行了将这些多个碎解物12在90°C的水13中浸渍10分钟的水洗处理。接 着,通过干燥从取出的碎解物12除去附着水后,将这些碎解物12投入到熔化炉中,进而将 铝含有率为99. 7质量%的铝原材料块、铜含有率为99. 9质量%的铜原材料块、镁含有率为 99. 9质量%的镁原材料块投入到熔化炉中,通过加热至850°C来制备了铝合金熔液。投入 了上述各材料使得上述铝合金熔液中的硅含有率为11质量%、铜含有率为4质量%、镁含 有率为0. 5质量%、铝含有率为84. 5质量%。上述碎解物的大小是长径的平均值为15cm。
[0070] 通过将上述铝合金熔液进行铸造加工,得到含硅的铝合金锭(含硅的铝合金铸 块)。
[0071] <比较例1>
[0072] 使通过还原处理硅石而得到的硅块(磷含有率与在实施例1中使用的硅块的磷含 有率相同)加热熔融,使由此得到的熔液流入铸模中,使其自然冷却。通过该自然冷却,熔 融硅的凝固从铸模外周框部的附近开始进行,在上侧露出面凝固完成。
[0073] 接着,从铸模取出长方体形状的硅锭,碎解该硅锭,将由此得到的多个碎解物投入 到熔化炉中,进而将铝含有率为99. 7质量%的铝原材料块、铜含有率为99. 9质量%的铜原 材料块、镁含有率为99. 9质量%的镁原材料块投入到熔化炉中,通过加热至850°C来制备 了铝合金熔液。投入了上述各材料使得上述铝合金熔液中的硅含有率为11质量%、铜含有 率为4质量%、镁含有率为0. 5质量%、铝含有率为84. 5质量%。上述碎解物的大小是长 径的平均值为l〇cm。
[0074] 通过将上述铝合金熔液进行铸造加工,得到含硅的铝合金锭(含硅的铝合金铸 块)。
[0075] 表1
[0076]
【主权项】
1. 一种含硅的铝合金铸块的制造方法,其特征在于,包括: 水洗工序,该工序对作为杂质含有磷的硅块进行水洗处理; 熔液形成工序,该工序将至少包含铝原料以及经过所述水洗工序而得到的硅块的合金 原料投入到熔化炉中使其熔融而得到熔液;和 铸造工序,该工序通过将所述得到的熔液铸造加工,得到含硅的铝合金铸块。
2. 根据权利要求1所述的含硅的铝合金铸块的制造方法,在所述水洗工序中,进行了 用水洗涤作为杂质含有磷的硅锭的表面的水洗处理后,将该硅锭碎解,得到多个碎解物,将 所述碎解物在所述熔液形成工序中投入到熔化炉中。
3. 根据权利要求1所述的含硅的铝合金铸块的制造方法,在所述水洗工序中,碎解作 为杂质含有磷的硅锭得到多个碎解物后,进行用水洗涤所述碎解物的表面的水洗处理,将 所述水洗处理后的碎解物在所述熔液形成工序中投入到熔化炉中。
4. 根据权利要求1~3的任一项所述的含硅的铝合金铸块的制造方法,在所述水洗处 理中使用的水的温度为5°C~90°C。
5. -种含硅的铝合金铸块的制造方法,其特征在于,包括: 熔液形成工序,该工序将至少包含铝原料以及被水洗了的硅块的合金原料投入到熔化 炉中使其熔融而得到熔液;和 铸造工序,该工序通过将所述得到的熔液铸造加工,得到含硅的铝合金铸块。
6. 根据权利要求1~5的任一项所述的含硅的铝合金铸块的制造方法,通过所述铸造 加工得到的含硅的铝合金铸块中的磷含有率为5ppm以下。
【专利摘要】提供一种含硅的铝合金铸块的制造方法,该制造方法能够防止如必须停止铸造那样的过滤器的堵塞,能够抑制铝损耗,并且能够降低所得到的含硅的铝合金铸块中的杂质磷的含有率。本发明的制造方法,其特征在于,包括:对作为杂质含有磷的硅块进行水洗处理的水洗工序;将至少包含经过所述水洗工序而得到的硅块以及铝原料的合金原料投入到熔化炉中使其熔融而得到熔液的熔液形成工序;和通过将所述得到的熔液铸造加工,得到含硅的铝合金铸块的铸造工序。
【IPC分类】C22C21-02, C22C1-02, B22D21-04, B22D7-00, B22D27-20
【公开号】CN104837577
【申请号】CN201380064224
【发明人】福田政志
【申请人】昭和电工株式会社
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2013年11月28日
【公告号】WO2014091939A1
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