原位生成铝锆合金的探索与实践

卞金涛，牟俊东，刘延涛

(山东滨州华创金属有限公司，山东 滨州 256600)

铝锆合金的传统生产方法主要是用纯金属熔配。因客观条件所限，熔配法有流程长、能耗高、成本贵、合金性能受工艺过程影响较大等缺点。我公司技术人员经过多方调研并结合本企业实际情况，认为我们可以用在铝电解槽中直接原位生成铝锆合金的方法来代替传统的熔配法。

1 生产实践

1.1 原材料的选择

目前市场上的含锆化合物有多种，为了确保试验的可靠性，减少副产物对电解槽的影响，我们选购了纯度98%以上的氟锆酸钾作为原料，其主要成分见表1。

表1 氟锆酸钾的主要成分

1.2 试验过程

从2019年5月1日起在某电解铝厂电解一车间102#电熔配锆含量0.10%～0.13%合金使用），后期每天氟锆酸钾加入量为19Kg，使合金中锆含量维持在0.4%左右，表2是锆含量稳定后每天添加19Kg氟锆酸钾生成合金中锆含量的变化。

2 对电解生产的影响

2.1 对电解槽运行的影响

由于铝电解生产是一个复杂的系统，改变其原料成分势必将引起电解过程其他条件的改变，这就需要对原有电解技术条件进行相应的调整。

我们结合生产铝钛合金的经验，从试验一开始，就对所进行试验的电解槽进行了密切的关注，对电解温度、电压、出铝量、炉底压降、效应系数等技术条件进行了多次调整与实时监控。

表3是试验前后一段时间平均电解温度、工作电压及出解槽中进行了试验。为了使原料的流动性和溶解性更好，减少氟锆酸钾的挥发，我们将原料和氧化铝按一定的比例配成混合料，前期每天氟锆酸钾加入量为100Kg，随着合金中锆含量的增加，最终使锆含量稳定在0.35%～0.40%（便于后续铝量等主要技术参数的对比表。……