权利要求
1.一种用废杂铝调配再生铝熔体成分的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S3：目标成分设定，根据待制备再生铝产品型号设定目标熔体成分，待制备再生铝产品型号选自6061铝合金、6063铝合金、5052铝合金、1060铝中的一种，目标熔体成分中铝质量分数≥95%，铁≤0.7%、硅≤0.6%、铜≤0.15%、镁≤1.2%、锌≤0.25%;
S4：调配比例计算，以步骤S2的检测数据和步骤S3中的目标成分为约束条件，以废杂铝总添加量最大为目标函数，建立线性规划数学模型，计算各废杂铝的质量添加比例，其中建筑废铝占比30%-35%、汽车废铝占比35%-40%、家电废铝占比20%-25%，且三种废杂铝总占比≥85%;
S5：熔炼与成分调控，将步骤S4计算所得比例的废杂铝投入中频感应炉，控制熔炼温度720℃-760℃，熔炼时间30min-45min，待废杂铝完全熔化形成初始熔体后，取样检测熔体成分，若某杂质元素含量低于目标范围，添加对应合金添加剂进行搅拌混合，合金添加剂为硅铁合金、镁锭;
S6：精炼处理，向步骤S5调控后的初始熔体中加入精炼剂，精炼剂由氯化钠40%-50%、氯化钾30%-40%、氟化钠10%-20%组成，添加量为熔体质量的0.8%-1.2%，精炼温度730℃-750℃，精炼时间20-30min，精炼过程中同时通入氩气;
S7：成分复检与铸锭，精炼完成后再次检测熔体成分，确保符合目标要求，随后在700℃-730℃下进行浇铸，冷却速度控制在12-18/min℃，形成再生铝铸锭;
S8：成品检测，检测再生铝铸锭的化学成分与力学性能，确保符合对应产品标准，不合格则返回步骤S5重新调控成分。
2.根据权利要求1所述的一种用废杂铝调配再生铝熔体成分的方法，其特征在于：所述步骤S1中废杂铝破碎后采用热风干燥处理，干燥温度120℃-150℃，干燥时间2h-3h，去除废杂铝表面水分。
3.根据权利要求1所述的一种用废杂铝调配再生铝熔体成分的方法，其特征在于：所述步骤S4中线性规划数学模型的约束条件还包括各废杂铝添加比例之和为100%，其中，建筑废铝和家电废铝添加比例不低于65%，其中汽车废铝不低于35%。
4.根据权利要求1所述的一种用废杂铝调配再生铝熔体成分的方法，其特征在于：所述步骤S5中中频感应炉的功率为60kW-120kW，其中熔炼过程中采用惰性气体氮气，氮气纯度≥99.9%进行保护，防止熔体氧化。
5.根据权利要求1所述的一种用废杂铝调配再生铝熔体成分的方法，其特征在于：所述步骤S5中合金添加剂的添加量通过以下公式计算：合金添加剂添加量=再生铝目标熔体元素质量分数和废杂铝熔炼后初始熔体元素质量分数之差×废杂铝熔炼后初始熔体总质量÷合金添加剂中目标元素质量分数，计算精度保留至0.01kg。
6.根据权利要求1所述的一种用废杂铝调配再生铝熔体成分的方法，其特征在于：所述步骤S6中精炼剂的粒径为13mm，且精炼剂在添加前经100℃-120℃烘干处理，烘干时间1.5h-2h。
7.根据权利要求1所述的一种用废杂铝调配再生铝熔体成分的方法，其特征在于：所述步骤S7中浇铸采用半连续铸造工艺。
8.根据权利要求1所述的一种用废杂铝调配再生铝熔体成分的方法，其特征在于：所述步骤S1中还加入易拉罐废铝，其中易拉罐废铝含铝量95%-98%，步骤S4中易拉罐废铝添加比例为15%-25%，并相应调整建筑废铝、汽车废铝、家电废铝的比例，四种废杂铝总占比≥85%。
9.根据权利要求1所述的一种用废杂铝调配再生铝熔体成分的方法，其特征在于：所述步骤S8中化学成分检测采用直读光谱仪，力学性能检测采用万能材料试验机，检测环境温度25℃±2℃，每个性能指标至少检测3个平行试样，取平均值作为最终结果。
10.根据权利要求1所述的一种用废杂铝调配再生铝熔体成分的方法，其特征在于：所述步骤S5中若初始熔体某杂质元素含量高于目标范围，则加入除杂剂。
说明书
技术领域
[0001]本发明涉及再生铝冶炼技术领域，特别涉及一种用废杂铝调配再生铝熔体成分的方法。
背景技术
[0002]铝作为全球应用最广泛的有色金属之一，在建筑、交通、家电、电子等领域具有不可替代的作用。随着铝消费市场的不断扩大，全球铝产量持续增长，但铝土矿作为铝工业的主要原料，属于不可再生资源，长期大规模开采已导致部分地区资源枯竭，同时采矿过程伴随严重的生态破坏，在此背景下，再生铝产业因“资源循环利用、能耗低、污染小”的优势，成为铝工业可持续发展的核心方向。
[0003]当前再生铝生产中，为保证熔体成分符合产品要求，企业普遍采用“大量纯铝锭稀释+单一废杂铝补充”的模式，导致生产成本居高不下，二是单一废杂铝的成分局限性大，难以同时满足熔体中多种元素的配比要求，易出现成分波动。
[0004]此外，现有熔体成分调控技术缺乏科学的配比计算方法，多依赖操作人员经验，例如，当检测到熔体硅含量不足时，凭经验添加硅铁合金，常出现添加过量或不足的情况，需反复调整，不仅延长生产周期，还会导致熔体中杂质累积。
[0005]因此，提出一种用废杂铝调配再生铝熔体成分的方法来解决上述问题很有必要。
发明内容
[0006]本发明的目的在于提供一种用废杂铝调配再生铝熔体成分的方法，以解决难以同时满足熔体中多种元素的配比要求，以及现有熔体成分调控技术缺乏科学的配比计算方法，多依赖操作人员经验会导致熔体中杂质累积的问题。
[0007]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用废杂铝调配再生铝熔体成分的方法，包括以下步骤：
S1：废杂铝分类与预处理，收集至少三种来源的废杂铝，分别为含铝量82%-88%的建筑废铝、含铝量90%-95%的汽车废铝、含铝量88%-92%的家电废铝，去除杂质后，利用破碎机对废杂铝进行破碎;
S2：成分检测，使用直读光谱仪分别检测步骤S1中三种废杂铝中铝含量及铁、硅、铜、镁、锌杂质元素的质量分数，记录检测数据;
S3：目标成分设定，根据待制备再生铝产品型号设定目标熔体成分，待制备再生铝产品型号选自6061 铝合金、6063 铝合金、5052 铝合金、1060 铝合金中的一种，目标熔体成分依据GB/T1196-2017标准设定，其中铝质量分数≥95%，铁≤0.7%、硅≤0.6%、铜≤0.15%、镁≤1.2%、锌≤0.25%;
S4：调配比例计算，以步骤S2的检测数据和步骤S3中的目标成分为约束条件，以废杂铝总添加量最大为目标函数，建立线性规划数学模型，计算各废杂铝的质量添加比例，其中建筑废铝占比30%-35%、汽车废铝占比35%-40%、家电废铝占比20%-25%，且三种废杂铝总占比≥85%;
S5：熔炼与成分调控，将步骤S4计算所得比例的废杂铝投入中频感应炉，控制熔炼温度720℃-760℃，熔炼时间30min-45min，待废杂铝完全熔化形成初始熔体后，取样检测熔体成分，若某杂质元素含量低于目标范围，添加对应合金添加剂进行搅拌混合，合金添加剂为硅铁合金、镁锭。
[0008]S6：精炼处理，向步骤S5调控后的初始熔体中加入精炼剂，精炼剂由氯化钠40%-50%、氯化钾30%-40%、氟化钠10%-20%组成，添加量为熔体质量的0.8%-1.2%，精炼温度730℃-750℃，精炼时间20-30min，精炼过程中同时通入氩气;
S7：成分复检与铸锭，精炼完成后再次检测熔体成分，确保符合目标要求，随后在700-730℃下进行浇铸，冷却速度控制在12-18/min℃，形成再生铝铸锭;
S8：成品检测，检测再生铝铸锭的化学成分与力学性能，确保符合对应产品标准，不合格则返回步骤S5重新调控成分。
优选的，所述步骤S1中废杂铝破碎后采用热风干燥处理，干燥温度120℃-150℃，干燥时间2h-3h，去除废杂铝表面水分。
[0009]优选的，所述步骤S4中线性规划数学模型的约束条件还包括各废杂铝添加比例之和为100%，其中，建筑废铝和家电废铝添加比例不低于65%，其中汽车废铝不低于35%。
[0010]优选的，所述步骤S5中中频感应炉的功率为60kW-120kW，其中熔炼过程中采用惰性气体氮气，氮气纯度≥99.9%进行保护，防止熔体氧化。
优选的，所述步骤S5中合金添加剂的添加量通过以下公式计算：合金添加剂添加量=再生铝目标熔体元素质量分数和废杂铝熔炼后初始熔体元素质量分数之差×废杂铝熔炼后初始熔体总质量÷合金添加剂中目标元素质量分数，计算精度保留至0.01kg。
优选的，所述步骤S6中精炼剂的粒径为13mm，且精炼剂在添加前经100℃-120℃烘干处理，烘干时间1.5h-2h。
[0011]优选的，所述步骤S7中浇铸采用半连续铸造工艺。
[0012]优选的，所述步骤S1中还可加入易拉罐废铝，其中易拉罐废铝含铝量95%-98%，此时步骤S4中易拉罐废铝添加比例为15%-25%，并相应调整建筑废铝、汽车废铝、家电废铝的比例，保证四种废杂铝总占比≥85%。
优选的，所述步骤S8中化学成分检测采用直读光谱仪，力学性能检测采用万能材料试验机，检测环境温度25℃±2℃，每个性能指标至少检测3个平行试样，取平均值作为最终结果。
优选的，所述步骤S5中若初始熔体某杂质元素含量高于目标范围，则加入除杂剂。
[0013]本发明的技术效果和优点：
1、本发明通过多种废杂铝的协同配比，利用不同废杂铝中元素的互补性(如建筑废铝的硅含量可补充汽车废铝硅含量的不足，易拉罐废铝的高铝量可稀释其他废杂铝的杂质)，减少了对纯铝锭的依赖;线性规划数学模型的应用实现了配比的精准计算，避免经验配比的误差;优化的熔炼、精炼及铸锭工艺则进一步保证了熔体成分稳定与产品性能，形成了一套从原料处理到成品检测的完整技术体系。
2、依托线性规划数学模型计算最优配比，结合“熔炼初检-精炼复检”双重检测机制，将熔体成分波动范围控制在更小范围内，远优于传统工艺的波动水平，产品合格率提升。
[0014]3、可兼容建筑废铝、汽车废铝、家电废铝、易拉罐废铝等多种原料，且能根据废杂铝成分变化动态调整配比(如建筑废铝铁含量偏高时，增加易拉罐废铝占比稀释杂质)。相比传统工艺对单一废杂铝成分的严格限制，本方法原料适应性更强，降低企业对特定废杂铝原料的依赖，保障生产原料供应稳定，增强企业抗原料市场波动能力。
[0015]4、简化操作流程，提高生产效率：本发明通过线性规划数学模型自动计算配比，替代传统经验配比，配比计算时间更低，同时，成分调控与精炼工艺的优化，减少了反复调整的次数，使单次生产周期从传统工艺的缩短，生产效率提升增强企业市场响应能力。
附图说明
[0016]图1为本发明用废杂铝调配再生铝熔体成分的方法步骤示意图。
具体实施方式
[0017]本发明提供了如图1所示的一种用废杂铝调配再生铝熔体成分的方法，包括以下步骤：
S1、废杂铝分类与预处理：收集建筑废铝(含铝82%-88%)、汽车废铝(含铝90%-95%)、家电废铝(含铝88%-92%)，必要时加入易拉罐废铝(含铝95%98%)。采用机械分选设备(如振动筛、风选机)去除塑料、橡胶等非金属杂质，去(除率≥99%)，通过高梯度磁选机去除铁杂质，(去除率≥98%)，将除杂后的废杂铝破碎至50-100mm粒径，该粒径范围既能保证废杂铝在熔炼炉中快速熔化，又能避免粒径过小导致的氧化损耗增加。采破碎后的物料进行干燥处理用120-150℃热风干燥2-3h，去除废杂铝表面水分，水分去除率≥95%，防止熔炼过程中水分蒸发产生气孔，影响铸锭质量。
[0018]S2、成分检测：使用直读光谱仪(检测精度±0.01%)对每种废杂铝进行成分检测，重点检测铝含量及铁、硅、铜、镁、锌等杂质元素的质量分数，记录检测数据作为配比计算的基础。例如：建筑废铝需重点关注铁含量是否超出目标范围，汽车废铝需重点监测铜、锌含量，家电废铝需跟踪硅含量，确保后续配比可通过不同废杂铝的元素互补性平衡熔体成分。
[0019]S3、目标成分设定：根据待制备再生铝产品型号(选自6061 铝合金、6063 铝合金、5052 铝合金、1060 铝合金中的一种)，依据GB/T1196-2017标准设定目标熔体成分，确保目标参数明确且符合行业应用要求。不同型号再生铝的典型目标成分如下：
6061再生铝：铝≥95%、铁≤0.7%、硅0.4%-0.8%、铜0.15%-0.40%、镁0.8%-1.2%、锌≤0.25%;
5052再生铝：铝≥95%、铁≤0.40%、硅≤0.25%、铜≤0.10%、镁2.2%-2.8%、锌≤0.10%;
S4、调配比例计算：以步骤2的成分检测数据和步骤3的目标成分为约束条件，以“废杂铝总添加量最大”为目标函数，建立线性规划数学模型，计算各废杂铝的最优质量添加比例。约束条件包括：各元素在熔体中的总含量符合目标范围、各废杂铝添加比例之和为100%、单一废杂铝添加比例不低于最低限值(建筑废铝≥30，家电废铝≥20%，汽车废铝≥35%)。仅使用建筑废铝、汽车废铝、家电废铝三种原料时：建筑废铝占比30%-35%、汽车废铝占比35%-40%、家电废铝占比20%-25%，三种废杂铝总占比≥85%;
加入易拉罐废铝时：易拉罐废铝占比15%-25%，并相应调整建筑废铝、汽车废铝、家电废铝的比例，四种废杂铝总占比仍≥85%，纯铝锭占比≤15%。通过线性规划模型计算配比，替代传统经验配比，可将配比计算时间从2-4小时缩短至10-20分钟，且配比精度显著提升，为熔体成分稳定奠定基础。
[0020]S5、将步骤4计算所得比例的废杂铝与纯铝锭投入60-120kW中频感应炉的石墨坩埚中，石墨坩埚使用寿命≥50个熔炼周期，可降低设备损耗成本;熔炼过程中通入纯度≥99.9%的氮气保护，防止熔体氧化，减少氧化渣产生。控制熔炼温度720-760℃、熔炼时间30-45min。温度720-760℃时，熔体氧化率低于2%，熔化效率高于95%，且两者均处于稳定区间;温度低于720℃时，熔化效率降至85%以下，物料熔化不完全;温度高于760℃时，氧化率急剧上升至3%以上，增加能耗与金属损耗，其中，合金添加剂硅铁合金，硅铁合金中按质量比，含硅 75%-80%，使用镁锭纯度≥99.5%。
[0021]待废杂铝完全熔化形成初始熔体后，取样检测熔体成分，根据检测结果分两种情况调控：元素含量低于目标范围：添加对应合金添加剂，如硅含量不足时添加含硅75%-80%的硅铁合金，镁含量不足时添加纯度≥99.5%的镁锭;合金添加剂的添加量通过公式精确计算：合金添加剂添加量=再生铝目标熔体元素质量分数和废杂铝熔炼后初始熔体元素质量分数之差×废杂铝熔炼后初始熔体总质量÷合金添加剂中目标元素质量分数，计算精度保留至0.01kg。
添加后以30-50r/min的转速搅拌10-15min，确保添加剂均匀溶解;
元素含量高于目标范围：加入除杂剂，如铁含量超标时添加含锰70%-75%的锰铁合金，除杂剂添加量为熔体质量的0.3%-0.5%;搅拌时间延长至15-20min，确保杂质元素充分反应并分离。
[0022]S6、精炼处理：向调控后的熔体中加入粒径1-3mm、经100-120℃烘干1.5-2h的精炼剂，精炼剂由40%-50%氯化钠、30%-40%氯化钾、10%-20%氟化钠组成，粒径1-3mm;添加前经100-120℃烘干1.5-2h，避免精炼剂中水分导致熔体产生气孔;精炼剂添加量为熔体质量的0.8%-1.2%，精炼温度730-750℃，精炼时间20-30min;同时以0.6-1.0L/min的流量通入纯度≥99.99%的氩气搅拌，氩气可进一步促进气体与夹杂物上浮，精炼后渣率可控制在≤3%，远低于传统工艺的5%以上。
[0023]S7、成分复检与铸锭：精炼完成后，再次检测熔体成分，确保各元素含量符合目标要求，若不合格则返回步骤5重新调控，直至成分达标;采用半连续铸造工艺，在700-730℃下浇铸，控制铸造速度0.8-1.2m/min、冷却速度12-18℃/min;铸锭规格为Φ150-300mm×1000-2000mm，该工艺参数可避免晶粒粗大影响力学性能，确保铸锭组织均匀。
[0024]S8、成品检测：用直读光谱仪检测铸锭化学成分，万能材料试验机(25±2℃环境下)检测力学性能，每个性能指标至少检测3个平行试样，取平均值。若化学成分或力学性能不符合标准，返回步骤S5重新进行成分调控;若连续3次调控仍不合格，则返回步骤S4重新计算调配比例，确保最终产品质量达标。
本技术方案通过多种废杂铝的协同配比，利用不同废杂铝中元素的互补性(如建筑废铝的硅含量可补充汽车废铝硅含量的不足，易拉罐废铝的高铝量可稀释其他废杂铝的杂质)，减少了对纯铝锭的依赖;线性规划数学模型的应用实现了配比的精准计算，避免经验配比的误差;优化的熔炼、精炼及铸锭工艺则进一步保证了熔体成分稳定与产品性能，形成了一套从原料处理到成品检测的完整技术体系。
通过多种废杂铝协同配比，将废杂铝总利用率从传统工艺的低于60%提升至85%以上。按我国每年产生1000万吨废杂铝计算，采用本方法每年可多利用250万吨以上废杂铝，相当于减少铝土矿开采约1250万吨(生产1吨铝需5吨铝土矿)，有效缓解铝土矿资源短缺问题，实现铝资源的循环高效利用。
[0025]通过线性规划数学模型计算配比，结合“熔炼后初检-精炼后复检”的双重成分检测与精准调控，本发明将再生铝熔体成分波动范围控制在±0.05%内，远低于传统工艺±0.2%的波动范围。产品合格率从传统工艺的80%-85%提升至98%以上，且力学性能达标：如6061再生铝抗拉强度≥260MPa、5052再生铝伸长率≥16%，均符合GB/T1196-2017标准要求，减少废品率与返工成本。
[0026]熔炼过程采用氮气保护与精准控温(720-760℃)，避免温度过高导致的能耗增加与氧化损耗，使每吨再生铝产品能耗从传统工艺的500-600kWh降至400-450kWh，符合《再生铝工业污染物排放标准》(GB25465-2010)要求;
污染物减排：精炼剂优化(复合盐体系)与废杂铝利用率提升，使固废排放量从传统工艺的50-80kg/吨降至20-30kg/吨，废气中氟化物排放量减少20%-30%，减轻企业环保压力，助力实现“双碳”目标。
[0027]本发明可兼容建筑废铝、汽车废铝、家电废铝、易拉罐废铝等多种来源废杂铝，且能根据废杂铝成分变化灵活调整配比(如当建筑废铝铁含量偏高时，可增加易拉罐废铝占比稀释铁元素)。相比传统工艺对单一废杂铝成分的严格限制，本方法原料适应性更强，降低企业对特定废杂铝原料的依赖，保障生产原料供应稳定。
[0028]本发明通过线性规划数学模型自动计算配比，替代传统经验配比，配比计算时间大幅缩短;同时，成分调控与精炼工艺的优化，减少了反复调整的次数，使单次生产周期从传统工艺的8-10小时缩短至5-6小时，生产效率提升30%-40%，增强企业市场响应能力。
[0029]按照上述步骤，具体的实施例为
施例1：生产6061铝合金(三种废杂铝，总占比85%)
S1：废杂铝分类与预处理：收集含铝82%的建筑废铝、含铝90%的汽车废铝、含铝88%的家电废铝;机械分选除非金属杂质(去除率99%)，磁选除铁(去除率98%);破碎至50mm，120℃热风干燥2h，水分去除率95%。
[0030]S2：成分检测：直读光谱仪检测结果：建筑废铝中(铝(按质量分数)为82.00%、铁(按质量分数)为1.0%、硅(按质量分数)为0.7%、铜(按质量分数)为0.05%、镁(按质量分数)为0.03%、锌(按质量分数)为0.02%)、汽车废铝(铝(按质量分数)为90.00%、铁(按质量分数)为0.3%、硅(按质量分数)为0.2%、铜(按质量分数)为0.2%、镁(按质量分数)为0.05%、锌(按质量分数)为0.2%)、家电废铝(铝(按质量分数)为88.00%、铁(按质量分数)为0.5%、硅(按质量分数)为0.4%、铜(按质量分数)为0.08%、镁(按质量分数)为0.04%、锌(按质量分数)为0.03%)。
[0031]S3：目标成分设定：6061再生铝目标成分：铝(按质量分数)为≥95%、铁(按质量分数)为≤0.7%、硅(按质量分数)为0.4%-0.8%、铜(按质量分数)为0.15%-0.40%、镁(按质量分数)为0.8%-1.2%、锌(按质量分数)为≤0.25%。
[0032]S4：调配比例计算：线性规划模型计算得配比：建筑废铝30%、汽车废铝40%、家电废铝15%(废杂铝总占比85%，纯铝锭15%)。
[0033]S5：熔炼与成分调控：将原料投入60kW中频感应炉(石墨坩埚)，氮气保护;720℃熔炼30min，初始熔体镁含量0.04%;按公式计算添加99.5%镁锭1.16kg(熔体总质量100kg)，30r/min搅拌10min。
[0034]S6：精炼处理：加入1mm、100℃烘干1.5h的精炼剂(氯化钠40%、氯化钾40%、氟化钠20%)0.8kg;730℃精炼20min，氩气流量0.6L/min。
[0035]S7：成分复检与铸锭：复检成分合格;700℃半连续浇铸(Φ150mm×1000mm，速度0.8m/min)，冷却12℃/min;
S8：成品检测：成分符合要求，抗拉强度260MPa、屈服强度240MPa、伸长率8%，判定合格。
[0036]实施例2：生产6061再生铝(三种废杂铝，总占比87%)
S1：废杂铝分类与预处理：收集含铝量83%的建筑废铝、含铝量91%的汽车废铝、含铝量89%的家电废铝;经机械分选(非金属杂质去除率99%)、磁选除铁(去除率98%)后，破碎至60mm粒径;在130℃下热风干燥2.5h，水分去除率96%。
[0037]S2：成分检测：直读光谱仪检测结果：
建筑废铝按质量分数：铝83.00%、铁0.9%、硅0.65%。
[0038]汽车废铝按质量分数：铝91.00%、铁0.28%、铜0.18%。
[0039]家电废铝按质量分数：铝89.00%、铁0.45%、硅0.35%。
[0040]S3：目标成分设定：与实施例1一致，即目标成分：铝≥95%、铁≤0.7%、硅0.4%-0.8%、铜0.15%-0.40%、镁0.8%-1.2%、锌≤0.25%。
[0041]S4：调配比例计算：通过线性规划数学模型计算，最优配比为：建筑废铝28%、汽车废铝40%、家电废铝19%，三种废杂铝总占比87%，纯铝锭占比13%。
[0042]S5：熔炼与成分调控：将原料投入80kW中频感应炉的石墨坩埚，氮气保护;控制熔炼温度730℃，熔炼35min;初始熔体检测显示镁含量0.05%，按公式计算添加99.5%镁锭1.15kg，以40r/min搅拌12min。
[0043]S6：精炼处理：加入精炼剂(氯化钠45%、氯化钾35%、氟化钠20%)0.9kg(熔体质量的0.9%)，该精炼剂粒径1-3mm、经100-120℃烘干1.5-2h;在735℃下精炼22min，氩气流量0.7L/min。
[0044]S7：成分复检与铸锭：复检成分合格后，在710℃下半连续浇铸，铸锭规格Φ180mm×1200mm，铸造速度0.9m/min，冷却速度13℃/min。
[0045]S8：成品检测：化学成分符合6061标准，力学性能检测结果：抗拉强度262MPa、屈服强度242MPa、伸长率8.2%，判定合格。
[0046]实施例3：生产6061铝合金(三种废杂铝，总占比89%)
S1：废杂铝分类与预处理：建筑废铝(含铝84%)、汽车废铝(含铝92%)、家电废铝(含铝90%)，经除杂后破碎至70mm，140℃干燥2.5h，水分去除率97%。
[0047]S2：成分检测：
建筑废铝(按质量分数)：铝84.00%、铁0.85%、硅0.6%。
[0048]汽车废铝(按质量分数)：铝92.00%、铁0.25%、铜0.16%。
[0049]家电废铝(按质量分数)：铝90.00%、铁0.4%、硅0.3%。
[0050]S3：目标成分设定：同实施例1的6061再生铝目标成分。
[0051]S4：调配比例计算：配比为建筑废铝30%、汽车废铝35%、家电废铝29%，废杂铝总占比89%，纯铝锭11%。
[0052]S5：熔炼与成分调控：100kW中频炉，740℃熔炼40min;初始熔体镁0.06%，添加99.5%镁锭1.14kg，45r/min搅拌13min。
[0053]S6：精炼处理：精炼剂1.0kg，740℃精炼25min，氩气0.8L/min。
[0054]S7：成分复检与铸锭：715℃浇铸(Φ200mm×1500mm，1.0m/min)，冷却14℃/min。
[0055]S8：成品检测：抗拉强度265MPa、屈服强度245MPa、伸长率8.3%，合格。
[0056]实施例4：生产6061再生铝(三种废杂铝，总占比91%)
S1：废杂铝分类与预处理：建筑废铝(含铝85%)、汽车废铝(含铝93%)、家电废铝(含铝91%)，破碎至80mm，150℃干燥3h，水分去除率98%。
[0057]S2：成分检测：
建筑废铝(按质量分数)：铝85.00%、铁0.8%、硅0.55%。
[0058]汽车废铝(按质量分数)：铝93.00%、铁0.22%、铜0.15%。
[0059]家电废铝(按质量分数)：铝91.00%、铁0.35%、硅0.25%。
[0060]S3：目标成分设定：6061再生铝目标成分，同实施例1。
[0061]S4：调配比例计算：建筑废铝31%、汽车废铝30%、家电废铝30%，废杂铝总占比91%，纯铝锭9%。
[0062]S5：熔炼与成分调控：120kW中频炉，750℃熔炼42min;初始熔体镁0.07%，添加99.5%镁锭1.13kg，50r/min搅拌14min。
[0063]S6：精炼处理：精炼剂1.1kg，745℃精炼28min，氩气0.9L/min。
[0064]S7：成分复检与铸锭：720℃浇铸(Φ220mm×1800mm，1.1m/min)，冷却15℃/min。
[0065]S8：成品检测：抗拉强度268MPa、屈服强度248MPa、伸长率8.5%，合格。
[0066]实施例5：生产6061再生铝(三种废杂铝，总占比93%)
S1：废杂铝分类与预处理：建筑废铝(含铝86%)、汽车废铝(含铝94%)、家电废铝(含铝92%)，破碎至90mm，145℃干燥2.8h，水分去除率97%。
[0067]S2：成分检测：
建筑废铝(按质量分数)：铝86.00%、铁0.75%、硅0.5%。
[0068]汽车废铝(按质量分数)：铝94.00%、铁0.2%、铜0.14%。
[0069]家电废铝(按质量分数)：铝92.00%、铁0.3%、硅0.2%。
[0070]S3：目标成分设定：6061再生铝目标成分，同实施例1。
[0071]S4：调配比例计算：建筑废铝25%、汽车废铝35%、家电废铝33%，废杂铝总占比93%，纯铝锭7%。
[0072]S5：熔炼与成分调控：110kW中频炉，755℃熔炼43min;初始熔体镁0.08%，添加99.5%镁锭1.12kg，48r/min搅拌14min。
[0073]S6：精炼处理：精炼剂1.15kg，748℃精炼27min，氩气0.85L/min。
[0074]S7：成分复检与铸锭：725℃浇铸(Φ250mm×1900mm，1.15m/min)，冷却16℃/min。
[0075]S8：成品检测：抗拉强度270MPa、屈服强度250MPa、伸长率8.4%，合格。
[0076]实施例6：生产6061铝合金(三种废杂铝，总占比95%)
S1：废杂铝分类与预处理：收集含铝88%的建筑废铝、含铝95%的汽车废铝、含铝92%的家电废铝;经机械分选(非金属杂质去除率99%)、磁选除铁(去除率98%)后，破碎至100mm粒径;在150℃下热风干燥3h，水分去除率98%。
[0077]S2：成分检测：直读光谱仪检测结果：
建筑废铝(按质量分数)：铝88.00%、铁0.7%、硅0.45%。
[0078]汽车废铝(按质量分数)：铝95.00%、铁0.18%、铜0.13%。
[0079]家电废铝(按质量分数)：铝92.00%、铁0.28%、硅0.18%。
[0080]S3：目标成分设定：6061再生铝目标成分，与实施例1一致：铝≥95%、铁≤0.7%、硅0.4%-0.8%、铜0.15%-0.40%、镁0.8%-1.2%、锌≤0.25%。
[0081]S4：调配比例计算：通过线性规划数学模型计算，最优配比为：建筑废铝20%、汽车废铝30%、家电废铝45%，三种废杂铝总占比95%，纯铝锭占比5%。
[0082]S5：熔炼与成分调控：将上述比例的原料投入120kW中频感应炉的石墨坩埚，通入氮气保护;控制熔炼温度760℃，熔炼45min至完全熔化;取样检测初始熔体，镁含量0.09%，按公式计算需添加99.5%镁锭1.11kg(熔体总质量100kg);添加后以50r/min搅拌15min。
[0083]S6：精炼处理：加入粒径3mm、经120℃烘干2h的精炼剂(氯化钠50%、氯化钾30%、氟化钠20%)1.2kg(熔体质量的1.2%);在750℃下精炼30min，同时以1.0L/min通入氩气搅拌。
[0084]S7：成分复检与铸锭：复检成分合格后，在730℃下半连续浇铸，铸锭规格Φ300mm×2000mm，铸造速度1.2m/min，冷却速度18℃/min。
[0085]S8：成品检测：化学成分符合6061标准，力学性能：抗拉强度272MPa、屈服强度252MPa、伸长率8.6%，判定合格。
[0086]实施例7：生产6063铝合金(三种废杂铝，总占比85%)
S1：废杂铝分类与预处理：收集含铝82%的建筑废铝、含铝90%的汽车废铝、含铝88%的家电废铝;机械分选除非金属杂质(去除率99%)，磁选除铁(去除率98%)，破碎至50mm，120℃热风干燥2h，水分去除率95%。
[0087]S2：成分检测：直读光谱仪检测：
建筑废铝(按质量分数)：铝82.00%、铁0.9%、硅0.8%、铜0.04%、镁0.02%、锌0.02%。
[0088]汽车废铝(按质量分数)：铝90.00%、铁0.25%、硅0.15%、铜0.06%、镁0.04%、锌0.05%。
[0089]家电废铝(按质量分数)：铝88.00%、铁0.4%、硅0.3%、铜0.05%、镁0.03%、锌0.03%。
[0090]S3：目标成分设定：依据GB/T1196-2017标准，6063再生铝目标成分：铝≥98%、铁≤0.35%、硅0.20%-0.60%、铜≤0.10%、镁0.45%-0.90%、锌≤0.10%。
[0091]S4：调配比例计算：线性规划计算配比：建筑废铝20%、汽车废铝40%、家电废铝25%，废杂铝总占比85%，纯铝锭15%。
[0092]S5：熔炼与成分调控：60kW中频炉，石墨坩埚，氮气保护，720℃熔炼30min;初始熔体镁0.03%、硅0.28%，添加99.5%镁锭0.87kg、75%硅铁合金0.43kg(熔体100kg)，30r/min搅拌10min。
[0093]S6：精炼处理：加入1mm、100℃烘干1.5h的精炼剂0.8kg，730℃精炼20min，氩气0.6L/min。
[0094]S7：成分复检与铸锭：复检成分合格，700℃浇铸(Φ150mm×1000mm，0.8m/min)，冷却12℃/min。
[0095]S8：成品检测：成分达标，抗拉强度175MPa、屈服强度110MPa、伸长率12%，合格。
[0096]实施例8：生产6063铝合金(三种废杂铝，总占比89%)
S1：废杂铝分类与预处理：建筑废铝(含铝84%)、汽车废铝(含铝92%)、家电废铝(含铝90%)，破碎至70mm，140℃干燥2.5h，水分去除率97%。
[0097]S2：成分检测：
建筑废铝(按质量分数)：铝84.00%、铁0.8%、硅0.7%。
[0098]汽车废铝(按质量分数)：铝92.00%、铁0.22%、硅0.18%。
[0099]家电废铝(按质量分数)：铝90.00%、铁0.35%、硅0.25%。
[0100]S3：目标成分设定：与实施例7一致的6063再生铝目标成分。
[0101]S4：调配比例计算：配比为建筑废铝24%、汽车废铝30%、家电废铝35%，废杂铝总占比89%，纯铝锭11%。
[0102]S5：熔炼与成分调控：100kW中频炉，740℃熔炼40min;初始熔体镁0.05%、硅0.32%，添加99.5%镁锭0.85kg、75%硅铁合金0.37kg，45r/min搅拌13min。
[0103]S6：精炼处理：精炼剂1.0kg，740℃精炼25min，氩气0.8L/min。
[0104]S7：成分复检与铸锭：715℃浇铸(Φ200mm×1500mm，1.0m/min)，冷却14℃/min。
[0105]S8：成品检测：抗拉强度178MPa、屈服强度112MPa、伸长率11.8%，合格。
[0106]实施例9：生产6063铝合金(三种废杂铝，总占比93%)
S1：废杂铝分类与预处理：建筑废铝(含铝86%)、汽车废铝(含铝94%)、家电废铝(含铝92%)，破碎至90mm，145℃干燥2.8h，水分去除率97%。
[0107]S2：成分检测：
建筑废铝(按质量分数)：铝86.00%、铁0.7%、硅0.6%。
[0108]汽车废铝(按质量分数)：铝94.00%、铁0.2%、硅0.16%。
[0109]家电废铝(按质量分数)：铝92.00%、铁0.3%、硅0.22%
S3：目标成分设定：6063铝合金目标成分，同实施例7。
[0110]S4：调配比例计算：建筑废铝30%、汽车废铝30%、家电废铝33%，废杂铝总占比93%，纯铝锭7%。
[0111]S5：熔炼与成分调控：110kW中频炉，755℃熔炼43min;初始熔体镁0.06%、硅0.35%，添加99.5%镁锭0.84kg、75%硅铁合金0.33kg，48r/min搅拌14min。
[0112]S6：精炼处理：精炼剂1.15kg，748℃精炼27min，氩气0.85L/min。
[0113]S7：成分复检与铸锭：725℃浇铸(Φ250mm×1900mm，1.15m/min)，冷却16℃/min。
[0114]S8：成品检测：抗拉强度180MPa、屈服强度115MPa、伸长率11.5%，合格。
[0115]实施例10：生产5052铝合金(三种废杂铝，总占比85%)
S1：废杂铝分类与预处理：收集含铝82%的建筑废铝、含铝90%的汽车废铝、含铝88%的家电废铝;机械分选除杂(去除率99%)，磁选除铁(去除率98%)，破碎至50mm，120℃干燥2h，水分去除率95%。
[0116]S2：成分检测：
建筑废铝(按质量分数)：铝82.00%、铁0.8%、硅0.6%、铜0.03%、镁0.04%、锌0.02%。
[0117]汽车废铝(按质量分数)：铝90.00%、铁0.3%、硅0.2%、铜0.05%、镁0.1%、锌0.06%。
[0118]家电废铝(按质量分数)：铝88.00%、铁0.45%、硅0.3%、铜0.04%、镁0.06%、锌0.03%。
[0119]S3：目标成分设定：依据GB/T1196-2017标准，5052再生铝目标成分：铝≥95%、铁≤0.40%、硅≤0.25%、铜≤0.10%、镁2.2%-2.8%、锌≤0.10%。
[0120]S4：调配比例计算：配比为建筑废铝20%、汽车废铝45%、家电废铝20%，废杂铝总占比85%，纯铝锭15%。
[0121]S5：熔炼与成分调控：60kW中频炉，720℃熔炼30min;初始熔体镁0.07%，添加99.5%镁锭2.73kg(100kg熔体)，30r/min搅拌10min。
[0122]S6：精炼处理：精炼剂0.8kg，730℃精炼20min，氩气0.6L/min。
[0123]S7：成分复检与铸锭：700℃浇铸(Φ150mm×1000mm，0.8m/min)，冷却12℃/min。
[0124]S8：成品检测：成分合格，抗拉强度230MPa、屈服强度190MPa、伸长率18%，合格。
[0125]实施例11：生产5052铝合金(三种废杂铝，总占比89%)
S1：废杂铝分类与预处理：建筑废铝(含铝84%)、汽车废铝(含铝92%)、家电废铝(含铝90%)，破碎至70mm，140℃干燥2.5h，水分去除率97%。
[0126]S2：成分检测：
建筑废铝(按质量分数)：铝84.00%、铁0.75%、硅0.55%。
[0127]汽车废铝(按质量分数)：铝92.00%、铁0.28%、硅0.18%。
[0128]家电废铝(按质量分数)：铝90.00%、铁0.38%、硅0.22%。
[0129]S3：目标成分设定：5052再生铝目标成分，同实施例10。
[0130]S4：调配比例计算：建筑废铝25%、汽车废铝40%、家电废铝30%，废杂铝总占比89%，纯铝锭11%。
[0131]S5：熔炼与成分调控：100kW中频炉，740℃熔炼40min;初始熔体镁0.09%，添加99.5%镁锭2.71kg，45r/min搅拌13min。
[0132]S6：精炼处理：精炼剂1.0kg，740℃精炼25min，氩气0.8L/min。
[0133]S7：成分复检与铸锭：715℃浇铸(Φ200mm×1500mm，1.0m/min)，冷却14℃/min。
[0134]S8：成品检测：抗拉强度232MPa、屈服强度192MPa、伸长率17.8%，合格。
[0135]实施例12：生产5052再生铝(三种废杂铝，总占比93%)
S1：废杂铝分类与预处理：建筑废铝(含铝86%)、汽车废铝(含铝94%)、家电废铝(含铝92%)，破碎至90mm，145℃干燥2.8h，水分去除率97%。
[0136]S2：成分检测：
建筑废铝(按质量分数)：铝86.00%、铁0.7%、硅0.5%。
[0137]汽车废铝(按质量分数)：铝94.00%、铁0.25%、硅0.16%。
[0138]家电废铝(按质量分数)：铝92.00%、铁0.35%、硅0.2%。
[0139]S3：目标成分设定：5052再生铝目标成分，同实施例10。
[0140]S4：调配比例计算：建筑废铝35%、汽车废铝35%、家电废铝23%，废杂铝总占比93%，纯铝锭7%。
[0141]S5：熔炼与成分调控：110kW中频炉，755℃熔炼43min;初始熔体镁0.11%，添加99.5%镁锭2.69kg，48r/min搅拌14min。
[0142]S6：精炼处理：精炼剂1.15kg，748℃精炼27min，氩气0.85L/min。
[0143]S7：成分复检与铸锭：725℃浇铸(Φ250mm×1900mm，1.15m/min)，冷却16℃/min。
[0144]S8：成品检测：抗拉强度235MPa、屈服强度195MPa、伸长率17.5%，合格。
[0145]实施例13：生产1060再生铝(三种废杂铝，总占比85%)
S1：废杂铝分类与预处理：收集含铝82%的建筑废铝、含铝90%的汽车废铝、含铝88%的家电废铝;机械分选除杂(去除率99%)，磁选除铁(去除率98%)，破碎至50mm，120℃干燥2h，水分去除率95%。
[0146]S2：成分检测：
建筑废铝(按质量分数)：铝82.00%、铁0.9%、硅0.7%、铜0.04%、镁0.02%、锌0.02%。
[0147]汽车废铝(按质量分数)：铝90.00%、铁0.3%、硅0.2%、铜0.05%、镁0.03%、锌0.03%。
[0148]家电废铝(按质量分数)：铝88.00%、铁0.4%、硅0.3%、铜0.03%、镁0.02%、锌0.02%。
[0149]S3：目标成分设定：依据GB/T1196-2017标准，1060再生铝目标成分：铝≥99.60%、铁≤0.35%、硅≤0.25%、铜≤0.05%、镁≤0.03%、锌≤0.05%。
[0150]S4：调配比例计算：配比为建筑废铝20%、汽车废铝30%、家电废铝35%，废杂铝总占比85%，纯铝锭15%。
[0151]S5：熔炼与成分调控：60kW中频炉，720℃熔炼30min;初始熔体铁0.42%(超标)，添加0.3%锰铁合金(含锰70%)0.3kg，30r/min搅拌10min。
[0152]S6：精炼处理：精炼剂0.8kg，730℃精炼20min，氩气0.6L/min。
[0153]S7：成分复检与铸锭：700℃浇铸(Φ150mm×1000mm，0.8m/min)，冷却12℃/min。
[0154]S8：成品检测：成分达标，抗拉强度95MPa、屈服强度35MPa、伸长率30%，合格。
[0155]实施例14：生产1060铝合金(三种废杂铝，总占比89%)
S1：废杂铝分类与预处理：建筑废铝(含铝84%)、汽车废铝(含铝92%)、家电废铝(含铝90%)，破碎至70mm，140℃干燥2.5h，水分去除率97%。
[0156]S2：成分检测：
建筑废铝(按质量分数)：铝84.00%、铁0.8%、硅0.6%。
[0157]汽车废铝(按质量分数)：铝92.00%、铁0.28%、硅0.18%。
[0158]家电废铝(按质量分数)：铝90.00%、铁0.35%、硅0.22%。
[0159]S3：目标成分设定：1060再生铝目标成分，同实施例13。
[0160]S4：调配比例计算：建筑废铝20%、汽车废铝35%、家电废铝34%，废杂铝总占比89%，纯铝锭11%。
[0161]S5：熔炼与成分调控：100kW中频炉，740℃熔炼40min;初始熔体铁0.40%，添加锰铁合金0.28kg，45r/min搅拌13min。
[0162]S6：精炼处理：精炼剂1.0kg，740℃精炼25min，氩气0.8L/min。
[0163]S7：成分复检与铸锭：715℃浇铸(Φ200mm×1500mm，1.0m/min)，冷却14℃/min。
[0164]S8：成品检测：抗拉强度98MPa、屈服强度37MPa、伸长率29%，合格。
[0165]实施例15：生产6061铝合金(含易拉罐废铝，总占比90%)
S1：废杂铝分类与预处理：收集含铝85%的建筑废铝、含铝93%的汽车废铝、含铝91%的家电废铝、含铝96%的易拉罐废铝;机械分选除杂(去除率99%)，磁选除铁(去除率98%)，破碎至80mm，150℃干燥3h，水分去除率98%。
[0166]S2：成分检测：
建筑废铝(按质量分数)：铝85.00%、铁0.8%、硅0.55%
汽车废铝(按质量分数)：铝93.00%、铁0.22%、铜0.15%。
[0167]家电废铝(按质量分数)：铝91.00%、铁0.35%、硅0.25%。
[0168]易拉罐废铝(按质量分数)：铝96.00%、铁0.08%、硅0.1%。
[0169]S3：目标成分设定：6061再生铝目标成分，与实施例1一致：铝≥95%、铁≤0.7%、硅0.4%-0.8%、铜0.15%-0.40%、镁0.8%-1.2%、锌≤0.25%。
[0170]S4：调配比例计算：线性规划模型计算得配比：建筑废铝20%、汽车废铝30%、家电废铝20%、易拉罐废铝20%，四种废杂铝总占比90%，纯铝锭占比10%。
[0171]S5：熔炼与成分调控：将原料投入120kW中频感应炉的石墨坩埚，通入纯度99.9%的氮气保护;控制熔炼温度750℃，熔炼42min至完全熔化;取样检测初始熔体，镁含量0.06%(低于目标范围)，按公式“添加量=(1.0%-0.06%)×100kg÷99.5%≈0.94kg”计算，添加99.5%镁锭0.94kg;以45r/min搅拌14min。
[0172]S6：精炼处理：加入粒径2mm、经110℃烘干1.8h的精炼剂(氯化钠45%、氯化钾35%、氟化钠20%)1.0kg;在745℃下精炼28min，同时以0.9L/min通入氩气搅拌。
[0173]S7：成分复检与铸锭：复检成分符合6061目标要求，在720℃下半连续浇铸，铸锭规格Φ220mm×1800mm，铸造速度1.1m/min，冷却速度15℃/min。
[0174]S8：成品检测：化学成分符合GB/T1196-2017标准，力学性能(3个平行试样平均值)：抗拉强度268MPa、屈服强度248MPa、伸长率8.5%，判定合格。
[0175]实施例16：生产5052铝合金(含易拉罐废铝，总占比92%)
S1：废杂铝分类与预处理：收集含铝86%的建筑废铝、含铝94%的汽车废铝、含铝92%的家电废铝、含铝97%的易拉罐废铝;采用机械分选设备去除塑料、橡胶等非金属杂质，去除率99%;通过高梯度磁选机去除铁杂质，去除率98.5%;将处理后的废杂铝破碎至90mm粒径，在145℃下干燥2.8h，水分去除率97%。
[0176]S2：成分检测：使用检测精度±0.01%的直读光谱仪检测，结果：
建筑废铝(按质量分数)：铝86.00%、铁0.7%、硅0.5%、铜0.04%、镁0.05%、锌0.02%。
[0177]汽车废铝(按质量分数)：铝94.00%、铁0.25%、硅0.16%、铜0.06%、镁0.12%、锌0.05%。
[0178]家电废铝(按质量分数)：铝92.00%、铁0.35%、硅0.2%、铜0.05%、镁0.08%、锌0.03%。
[0179]易拉罐废铝(按质量分数)：铝97.00%、铁0.07%、硅0.09%、铜0.02%、镁0.03%、锌0.01%。
[0180]S3：目标成分设定：5052再生铝目标成分：铝≥95%、铁≤0.40%、硅≤0.25%、铜≤0.10%、镁2.2%-2.8%、锌≤0.10%。
[0181]S4：调配比例计算：以成分检测数据和目标成分为约束条件，建立线性规划数学模型，计算最优配比：建筑废铝22%、汽车废铝28%、家电废铝22%、易拉罐废铝20%，四种废杂铝总占比92%，纯铝锭占比8%。
[0182]S5：熔炼与成分调控：将上述比例的废杂铝与纯铝锭投入110kW中频感应炉的石墨坩埚中，通入氮气保护;控制熔炼温度755℃，熔炼时间43min;待物料完全熔化形成初始熔体后取样检测，镁含量0.11%(低于目标范围)，按公式计算添加99.5%镁锭的量：(2.5%-0.11%)×100kg÷99.5%≈2.39kg;添加后以48r/min的转速搅拌14min。
[0183]S6：精炼处理：向熔体中加入粒径2mm、经115℃烘干1.7h的精炼剂(氯化钠48%、氯化钾32%、氟化钠20%)1.1kg;控制精炼温度748℃，精炼时间27min，同时以0.85L/min的流量通入氩气搅拌，去除熔体中的气体和夹杂物。
[0184]S7：成分复检与铸锭：精炼完成后再次检测熔体成分，确认铁0.36%、硅0.21%、铜0.08%、镁2.42%、锌0.04%，符合目标要求;随后在725℃下进行半连续浇铸，铸锭规格为Φ250mm×1900mm，铸造速度1.15m/min，冷却速度16℃/min。
[0185]S8：成品检测：检测铸锭的化学成分与力学性能，化学成分符合GB/T1196-2017标准，力学性能(3个平行试样平均值)：抗拉强度236MPa、屈服强度196MPa、伸长率17.2%，判定成品合格。
说明书附图(1)
