用电解铝液直接生产铝材坯料的晶粒度控制

何正夫，王荣莉

(云南铝业股份有限公司,云南 昆明 650502)

2010年中国电解铝产量达到1619.45万吨，铝材产量达到2026.05万吨(1)。中国已经成为世界最大的电解铝生产国和铝材加工大国。许多电解铝企业充分利用资源优势，用电解铝液直接生产铝材坯料，达到了节能降耗、降本增效的良好效果。但用电解铝液直接生产铝材坯料时容易出现粗大晶粒，甚至造成晶粒度超标而成为废品。有时虽然晶粒度符合要求，但是晶粒不细小弥散、均匀一致，下游工序生产时也会出现产品表面缺陷，影响产品品质。

1 生产工艺流程

配料→装炉→熔炼→炉内精炼→转炉→静置炉内精炼→静置→在线添加铝钛硼杆→在线除气→在线过滤→铸造。

2 粗大晶粒产生的原因分析

2.1 电解铝液过热，非自发晶核十分少

用电解铝液直接生产铝材坯料时，由于电解铝液温度在900℃左右，处于高温状态，熔体中非自发晶核十分少，其结晶晶粒尺寸较大，而枝晶网间距尺寸较小。

2.2 熔炼温度高、时间长、熔池表面熔体温度局部过高

熔炼温度过高，熔炼时间过长，熔池表面熔体温度局部过高等也会造成熔体过热，减少熔体中非自发晶核的数量，从而造成晶粒粗大。

2.3 晶粒细化剂质量差，添加不规范

晶粒细化剂细化效果，一方面取决于细化杆料质量，即细化杆料内部要有均匀细小的TiB2粒子和均匀分布的块状TiAl3相，使铝液凝固结晶时有足够多的形核核心。否则细化作用就不大。另一方面选择合适的添加点，保证添加温度、保持时间、均匀性等符合要求。……