低含量铝基合金分离浓缩与提纯工艺及系统

摘要

本发明公开了一种低含量铝基合金分离浓缩与提纯工艺及系统。一种铝基合金分离浓缩与提纯的系统，其包括有如下装置：熔化搅拌炉、浓缩分离筒、溢溜槽、控流装置。一种铝基合金分离浓缩与提纯的工艺，其由如下步骤实施：(1)熔化搅拌炉预加热；(2)低含量铝基合金入炉；(3)熔化搅拌；(4)分离浓缩和提纯；(5)所述高含量铝基合金铸造。本发明具有工艺流程短，减少了资源浪费，降低能耗，成本低，产品质量高，推广价值高等优点。

权利要求

1.一种低含量铝基合金分离浓缩与提纯系统，其特征在于，其包括有如下装置：熔化搅拌炉、浓缩分离筒、溢溜槽、高含量铝基合金铸造装置、高纯度铝金属铸造装置，所述浓缩分离筒包括：低含量铝基合金液管、高含量铝基合金液管、高纯度铝金属液管、加热装置、控温器和控流装置，所述低含量铝基合金液管、所述高含量铝基合金液管和所述高纯度铝金属液管连接构成三通管结构，其中所述熔化搅拌炉的出口与所述低含量铝基合金液管相连，所述高含量铝基合金铸造装置与所述高含量铝基合金液管相连，所述溢溜槽的两端分别与所述高纯度铝金属液管和所述高纯度铝金属铸造装置相连，所述加热装置安装在所述高纯度铝金属液管上，所述控温器和所述控流装置安装在所述高含量铝基合金液管上，所述熔化搅拌炉出口处铝熔体液面要平于或高于所述溢溜槽中铝熔体液面。

2.根据权利要求1所述的一种低含量铝基合金分离浓缩与提纯系统，其特征在于，其还包括有二级铝金属铸造装置、二级溢溜槽和二级浓缩分离筒，所述二级浓缩分离筒包括：二级低含量铝基合金液管、二级高含量铝基合金液管、二级铝金属液管、二级加热装置、二级控温器和二级控流装置，所述二级低含量铝基合金液管、所述二级高含量铝基合金液管和所述二级铝金属液管连接构成三通管结构，所述二级低含量铝基合金液管与所述高含量铝基合金液管相连，所述二级高含量铝基合金液管与所述高含量铝基合金铸造装置相连，所述二级溢溜槽的两端分别与所述二级铝金属液管和所述二级铝金属铸造装置相连，所述二级加热装置安装在所述二级铝金属液管上，所述二级控温器和所述二级控流装置安装在所述二级高含量铝基合金液管上。

3.根据权利要求1或2所述的一种低含量铝基合金分离浓缩与提纯系统，其特征在于，在所述高纯度铝金属液管和所述高含量铝基合金液管的管壁外侧分别安装有离心分离器。

4.根据权利要求2所述的一种低含量铝基合金分离浓缩与提纯系统，其特征在于，在所述二级铝金属液管和所述二级高含量铝基合金液管的管壁外侧分别安装有二级离心分离器。

5.根据权利要求1或2所述的一种低含量铝基合金分离浓缩与提纯系统，其特征在于，所述加热装置为感应加热器或电阻加热器。

6.根据权利要求2所述的一种低含量铝基合金分离浓缩与提纯系统，其特征在于，所述二级加热装置为感应加热器或电阻加热器。

7.根据权利要求1或2所述的一种低含量铝基合金分离浓缩与提纯系统，其特征在于，所述控温器由加热器和冷却器构成，所述冷却器为水循环冷却。

8.根据权利要求2所述的一种低含量铝基合金分离浓缩与提纯系统，其特征在于，所述二级控温器由加热器和冷却器构成，所述冷却器为水循环冷却。

9.根据权利要求3所述的一种低含量铝基合金分离浓缩与提纯系统，其特征在于，所述离心分离器为磁力离心泵。

10.根据权利要求4所述的一种低含量铝基合金分离浓缩与提纯系统，其特征在于，所述二级离心分离器为磁力离心泵。

11.一种低含量铝基合金分离浓缩与提纯工艺，其特征在于，其包括有如下步骤：

(1)熔化搅拌炉预加热：使所述熔化搅拌炉炉膛预加热到600℃-800℃；

(2)低含量铝基合金入炉：将合金元素含量低于4％wt低含量铝基合金装入所述熔化搅拌炉中；

(3)熔化搅拌：将所述熔化搅拌炉内的所述低含量铝基合金加热全部熔化，且将所述低含量铝基合金熔化温度控制在所述低含量铝基合金液相线以上5-100℃之间；全部熔化后开始搅拌，搅拌时间在5-10min；

(4)分离浓缩和提纯：所述熔化搅拌炉中的所述低含量铝基合金液通过所述浓缩分离筒的低含量铝基合金液管流入所述浓缩分离筒，当所述低含量铝基合金液在所述浓缩分离筒的高纯度铝金属液管内达到1/4-1/2液位后，启动离心分离器、控温器和加热装置，所述低含量铝基合金液在温度场和外力场作用下，分离为合金元素含量达到4-15％wt之间的高含量铝基合金液和铝含量在99.70％wt以上高纯度铝金属液，所述高含量铝基合金液从所述浓缩分离筒的高含量铝基合金液管通过所述控流装置流入所述高含量铝基合金铸造装置进行高含量铝基合金铸造，而所述高纯铝金属液通过所述溢溜槽从所述浓缩分离筒的高纯度铝金属液管流入高纯度铝金属铸造装置进行高纯度铝金属铸造；

(5)合金元素含量达到4-15％wt之间的所述高含量铝基合金铸造：当所述高含量铝基合金铸造装置开始铸造时，所述加热装置温度控制在低含量铝基合金液相线以上5-100℃；

控温器温度设置在高含量铝基合金固相线以上5-600℃；利用控流装置控制高含量铝基合金液管中熔体流量，使之满足高纯度铝金属液管中铝熔体流量大于高含量铝基合金液管中铝熔体流量。

12.根据权利要求11所述的一种低含量铝基合金分离浓缩与提纯工艺，其特征在于：

所述步骤(4)分离浓缩出的所述高含量铝基合金液直接流入所述二级浓缩分离筒，重复所述步骤(4)的操作进行二级分离浓缩与提纯，提纯得到的铝金属液通过所述二级溢溜槽从所述二级铝金属液管流入所述二级铝金属铸造装置进行铝金属铸造，浓缩得到的合金元素含量达到15-35％wt之间的高含量铝基合金液从所述二级高含量铝基合金液管通过所述控流装置流入所述高含量铝基合金铸造装置进行高含量铝基合金铸造。

13.根据权利要求11或12所述的一种低含量铝基合金分离浓缩与提纯工艺，其特征在于：所述低含量铝基合金为：低钛铝合金、低锆铝合金、低钪铝合金。

14.根据权利要求13所述的一种低含量铝基合金分离浓缩与提纯工艺，其特征在于：

所述低含量铝合金为钛的质量百分比含量为0.7％-4.0％的低钛铝合金时，其工艺参数为：(1)熔化搅拌炉预加热：使所述熔化搅拌炉炉膛预加热到600-800℃；(3)熔化搅拌：将所述熔化搅拌炉内的低钛铝基合金加热全部熔化，且将低钛铝基合金熔化温度控制在

700-1150℃，全部熔化后开始搅拌，搅拌时间为5-10min；(5)高含量铝基合金铸造：当所述高含量铝基合金铸造装置开始铸造时，所述加热装置温度控制在750-1150℃；所述控温器温度设置在680-900℃；利用所述控流装置控制高含量铝基合金液的流量，所述低含量铝基合金液管中铝熔体流量控制为35-200kg/min，所述高纯度铝金属液管中铝熔体流量控制为

25-120kg/min，所述高含量铝基合金液管中铝熔体流量控制为5-100kg/min。

15.根据权利要求13所述的一种低含量铝基合金分离浓缩与提纯工艺，其特征在于：

所述低含量铝合金为锆的质量百分比含量为0.7％-4.0％的低锆铝合金时，其工艺参数为：(1)熔化搅拌炉预加热：使所述熔化搅拌炉炉膛预加热到600-800℃；(3)熔化搅拌：将所述熔化搅拌炉内的低锆铝基合金加热全部熔化，且将低锆铝基合金熔化温度控制在

680-1100℃，全部熔化后开始搅拌，搅拌时间为5-10min；(5)高含量铝基合金铸造：当所述高含量铝基合金铸造装置开始铸造时，所述加热装置温度控制在750-1100℃；所述控温器温度设置在670-900℃；利用所述控流装置控制高含量铝基合金液的流量，所述低含量铝基合金液管中铝熔体流量控制为35-200kg/min，所述高纯度铝金属液管中铝熔体流量控制为

25-120kg/min，所述高含量铝基合金液管中铝熔体流量控制为5-100kg/min。

16.根据权利要求13所述的一种低含量铝基合金分离浓缩与提纯工艺，其特征在于：

所述低含量铝合金为钪的质量百分比含量为0.7％-4.0％的低钪铝合金时，其工艺参数为：(1)熔化搅拌炉预加热：使所述熔化搅拌炉炉膛预加热到600-800℃；(3)熔化搅拌：将所述熔化搅拌炉内的低钪铝基合金加热全部熔化，且将低钪铝基合金熔化温度控制在

670-1000℃，全部熔化后开始搅拌，搅拌时间为5-10min；(5)高含量铝基合金铸造：当所述高含量铝基合金铸造装置开始铸造时，所述加热装置温度控制在700-1000℃；所述控温器温度设置在660-900℃；利用所述控流装置控制高含量铝基合金液的流量，所述低含量铝基合金液管中铝熔体流量控制为35-200kg/min，所述高纯度铝金属液管中铝熔体流量控制为

25-120kg/min，所述高含量铝基合金液管中铝熔体流量控制为5-100kg/min。

17.根据权利要求11或12所述的一种低含量铝基合金分离浓缩与提纯工艺，其特征在于：所述步骤(4)中的所述加热装置为感应加热器或电阻加热；所述离心分离装置为磁力离心泵。

18.根据权利要求17所述的一种低含量铝基合金分离浓缩与提纯工艺，其特征在于：

所述步骤(4)中通过调整所述磁力离心泵频率来控制离心力大小，其频率控制在20-50Hz之间。

说明书

低含量铝基合金分离浓缩与提纯工艺及系统

技术领域

[0001] 本发明涉及一种铝基合金分离浓缩与提纯工艺及系统，尤其涉及一种通过对低含量铝基合金浓缩分离和提纯，可同时获得高纯度铝金属和高含量铝基合金的低含量铝基合金分离浓缩与提纯的工艺及系统。

背景技术

[0002] 在国家标准(《铝中间合金锭》YS/T282-2000)中以及美国ASTM标准体系中(灰色手册：《铝中间合金国际牌号和化学成分》)，用于合金成分调整的铝基中间合金要求合金有效成分含量较高，例如铝钛中间合金要求钛含量不低于2.5％；铝锆中间合金要求锆含量不低于2.7％。

[0003] 目前生产铝基中间合金的方法主要是熔配兑掺法、热还原法和电解法。熔配兑掺法即将纯铝金属和添加金属按照一定比例熔化后配制铝基中间合金方法，是传统方法，工艺成熟，但其存在以下缺点：(1)、需要重新熔化纯铝金属添加相应的合金元素，以及在对掺合金化过程中，产生铝及掺配合金成分金属的二次烧损，造成资源浪费、二次污染和二次能源消耗；(2)、掺配法合金化过程会因铝及合金元素的熔点不同，合金元素在铝中的溶解度不同，易于形成成分的偏析，导致产品成分均匀性差；(3)、某些易挥发、易烧损掺配合金元素的实收率低；(4)、整个工艺流程复杂、生产成本高。

[0004] 热还原法可以生产含量较高的铝基中间合金，但是由于高温氧化，容易产生氧化夹杂，导致铝基合金品质较低。

[0005] 电解法生产铝基合金是较先进的工艺方法，但是由于受到电解工艺条件、铝基合金浓度等条件限制，有效合金成分的含量偏低，一般含量为0.5％-2.0％，不能满足中间合金的成分控制要求，难以直接用于生产符合国家标准要求的铝基中间合金。

[0006] 另外，用于特殊用途的高纯度铝金属，例如纯度在99.9％以上的铝金属，需要使用偏析法、三层电解液法、或者苛刻和严格的电解工艺条件才能够生产出来，工艺复杂，成本高。

[0007] 综上所述，现有中间合金生产方法能耗高、污染大、资源消耗量大、工艺复杂、成本高、产品质量达不到使用要求。

发明内容

[0008] 本发明的第一个目的在于提供一种低含量铝基合金分离浓缩与提纯系统。

[0009] 本发明的第二个目的在于提供一种将低含量有效合金成分的铝合金通过分离浓缩和提纯的方式，在生产出高合金成分含量的铝基中间合金的同时，获得较高纯度的金属铝，提高铝及铝合金产品附加值的一种低含量铝基合金分离浓缩与提纯工艺。

[0010] 本发明的第一个目的由如下技术方案实施：一种低含量铝基合金分离浓缩与提纯系统，其包括有如下装置：熔化搅拌炉、浓缩分离筒、溢溜槽、高含量铝基合金铸造装置、高纯度铝金属铸造装置，所述浓缩分离筒包括：低含量铝基合金液管、高含量铝基合金液管、高纯度铝金属液管、加热装置、控温器和控流装置，所述低含量铝基合金液管、所述高含量铝基合金液管和所述高纯度铝金属液管连接构成三通管结构，其中所述熔化搅拌炉的出口与所述低含量铝基合金液管相连，所述高含量铝基合金铸造装置与所述高含量铝基合金液管相连，所述溢溜槽的两端分别与所述高纯度铝金属液管和所述高纯度铝金属铸造装置相连，所述加热装置安装在所述高纯度铝金属液管上，所述控温器和所述控流装置安装在所述高含量铝基合金液管上，所述熔化搅拌炉出口处铝熔体液面要平于或高于所述溢溜槽中铝熔体液面。

[0011] 其还包括有二级铝金属铸造装置、二级溢溜槽和二级浓缩分离筒，所述二级浓缩分离筒包括：二级低含量铝基合金液管、二级高含量铝基合金液管、二级铝金属液管、二级加热装置、二级控温器和二级控流装置，所述二级低含量铝基合金液管、所述二级高含量铝基合金液管和所述二级铝金属液管连接构成三通管结构，所述二级低含量铝基合金液管与所述高含量铝基合金液管相连，所述二级高含量铝基合金液管与所述高含量铝基合金铸造装置相连，所述二级溢溜槽的两端分别与所述二级铝金属液管和所述二级铝金属铸造装置相连，所述二级加热装置安装在所述二级铝金属液管上，所述二级控温器和所述二级控流装置安装在所述二级高含量铝基合金液管上。

[0012] 在所述高纯度铝金属液管和所述高含量铝基合金液管的管壁外侧分别安装有离心分离器。

[0013] 在所述二级铝金属液管和所述二级高含量铝基合金液管的管壁外侧分别安装有二级离心分离器。

[0014] 所述加热装置为感应加热器或电阻加热器。

[0015] 所述二级加热装置为感应加热器或电阻加热器。

[0016] 所述控温器由加热器和冷却器构成，所述冷却器为水循环冷却。

[0017] 所述二级控温器由加热器和冷却器构成，所述冷却器为水循环冷却。

[0018] 所述离心分离器为磁力离心泵。

[0019] 所述二级离心分离器为磁力离心泵。

[0020] 本发明的第二个目的由如下技术方案实施：一种低含量铝基合金分离浓缩与提纯工艺，其包括有如下步骤：

[0021] (1)熔化搅拌炉预加热：使所述熔化搅拌炉炉膛预加热到600-800℃；

[0022] (2)低含量铝基合金入炉：将合金元素含量低于4％wt低含量铝基合金装入所述熔化搅拌炉中；

[0023] (3)熔化搅拌：将所述熔化搅拌炉内的所述低含量铝基合金加热全部熔化，且将所述低含量铝基合金熔化温度控制在所述低含量铝基合金液相线以上5-100℃之间；全部熔化后开始搅拌，搅拌时间在5-10min；

[0024] (4)分离浓缩和提纯：所述熔化搅拌炉中的所述低含量铝基合金液通过所述浓缩分离筒的低含量铝基合金液管流入所述浓缩分离筒，当所述低含量铝基合金液在所述浓缩分离筒的高纯度铝金属液管内达到1/4-1/2液位后，启动离心分离器、控温器和加热装置，所述低含量铝基合金液在温度场和外力场作用下，分离为合金元素含量达到4-15％wt之间的高含量铝基合金液和铝含量在99.70％wt以上高纯度铝金属液，所述高含量铝基合金液从所述浓缩分离筒的高含量铝基合金液管通过所述控流装置流入所述高含量铝基合金铸造装置进行高含量铝基合金铸造，而所述高纯铝金属液通过所述溢溜槽从所述浓缩分离筒的高纯度铝金属液管流入高纯度铝金属铸造装置进行高纯度铝金属铸造；

[0025] (5)合金元素含量达到4-15％wt之间的所述高含量铝基合金铸造：当所述高含量铝基合金铸造装置开始铸造时，所述加热装置温度控制在低含量铝基合金液相线以上5-100℃；控温器温度设置在高含量铝基合金固相线以上5-600℃；利用控流装置控制高含量铝基合金液管中熔体流量，使之满足高纯度铝金属液管中铝熔体流量大于高含量铝基合金液管中铝熔体流量。

[0026] 所述步骤(4)分离浓缩出的所述高含量铝基合金液还可以直接流入所述二级浓缩分离筒，重复所述步骤(4)的操作进行二级分离浓缩与提纯，提纯得到的铝金属液通过所述二级溢溜槽从所述二级铝金属液管流入所述二级铝金属铸造装置进行铝金属铸造，浓缩得到的合金元素含量达到15-35％wt之间的高含量铝基合金液从所述二级高含量铝基合金液管通过所述控流装置流入所述高含量铝基合金铸造装置进行高含量铝基合金铸造。

[0027] 所述低含量铝基合金为：低钛铝合金、低锆铝合金、低钪铝合金。

[0028] 所述低含量铝合金为钛的质量百分比含量为0.7％-4.0％的低钛铝合金时，其工艺参数为：(1)熔化搅拌炉预加热：使所述熔化搅拌炉炉膛预加热到600-800℃；(3)熔化搅拌：将所述熔化搅拌炉内的低钛铝基合金加热全部熔化，且将低钛铝基合金熔化温度控制在700-1150℃，全部熔化后开始搅拌，搅拌时间为5-10min；(5)高含量铝基合金铸造：当所述高含量铝基合金铸造装置开始铸造时，所述加热装置温度控制在750-1150℃；所述控温器温度设置在680-900℃；利用所述控流装置控制高含量铝基合金液的流量，所述低含量铝基合金液管中铝熔体流量控制为35-200kg/min，所述高纯度铝金属液管中铝熔体流量控制为25-120kg/min，所述高含量铝基合金液管中铝熔体流量控制为5-100kg/min。

[0029] 所述低含量铝合金为锆的质量百分比含量为0.7％-4.0％的低锆铝合金时，其工艺参数为：(1)熔化搅拌炉预加热：使所述熔化搅拌炉炉膛预加热到600-800℃；(3)熔化搅拌：将所述熔化搅拌炉内的低锆铝基合金加热全部熔化，且将低锆铝基合金熔化温度控制在680-1100℃，全部熔化后开始搅拌，搅拌时间为5-10min；(5)高含量铝基合金铸造：当所述高含量铝基合金铸造装置开始铸造时，所述加热装置温度控制在750-1100℃；所述控温器温度设置在670-900℃；利用所述控流装置控制高含量铝基合金液的流量，所述低含量铝基合金液管中铝熔体流量控制为35-200kg/min，所述高纯度铝金属液管中铝熔体流量控制为25-120kg/min，所述高含量铝基合金液管中铝熔体流量控制为5-100kg/min。

[0030] 所述低含量铝合金为钪的质量百分比含量为0.7％-4.0％的低钪铝合金时，其工艺参数为：(1)熔化搅拌炉预加热：使所述熔化搅拌炉炉膛预加热到600-800℃；(3)熔化搅拌：将所述熔化搅拌炉内的低钪铝基合金加热全部熔化，且将低钪铝基合金熔化温度控制在670-1000℃，全部熔化后开始搅拌，搅拌时间为5-10min；(5)高含量铝基合金铸造：当所述高含量铝基合金铸造装置开始铸造时，所述加热装置温度控制在700-1000℃；所述控温器温度设置在660-900℃；利用所述控流装置控制高含量铝基合金液的流量，所述低含量铝基合金液管中铝熔体流量控制为35-200kg/min，所述高纯度铝金属液管中铝熔体流量控制为25-120kg/min，所述高含量铝基合金液管中铝熔体流量控制为5-100kg/min。

[0031] 所述步骤(4)中的所述加热装置为感应加热器或电阻加热；所述离心分离装置为磁力离心泵。

[0032] 所述步骤(4)中通过调整所述磁力离心泵频率来控制离心力大小，其频率控制在20-50Hz之间。

[0033] 本发明的优点在于：将低含量铝基合金，利用合金元素在铝中溶解度随温度变化的特点，及其在液态铝中形成的金属间化合物在熔点、密度及电导率等物理性质与铝的差异，在可控的温度场内，以及适当的外场作用下将低含量合金元素进行有效的分离，实现合金元素的浓缩化与基体铝的提纯。同时制备出高含量铝基合金和高纯度铝金属。如将低含量铝钛合金(钛含量为0.7-4.0％wt)、低含量铝锆合金(锆含量为0.7-4.0％wt)、低含量铝钪合金(钪含量为0.7-4.0％wt)通过该分离浓缩和提纯技术制备的高钛铝合金，钛含量最高能够达到25％；高锆铝基合金，锆含量最高能够达到35％；高钪铝基合金，钪含量最高能够达到25％；高纯度铝金属铝含量在99.70％以上。本发明具有工艺流程短，减少了资源浪费，降低能耗，成本低，产品质量高，推广价值高等优点。

附图说明

[0034] 图1为低含量铝基合金一级分离浓缩与提纯的系统。

[0035] 图2为低含量铝基合金二级分离浓缩与提纯的系统。

[0036] 图3为控流装置结构图。

[0037] 熔化搅拌炉1，浓缩分离筒2，溢溜槽3，高含量铝基合金铸造装置4，高纯度铝金属铸造装置5，低含量铝基合金液管6，高含量铝基合金液管7，高纯度铝金属液管8，加热装置9，控温器10，控流装置11，离心分离器12，二级铝金属铸造装置13，二级溢溜槽14，二级浓缩分离筒15，二级低含量铝基合金液管16，二级高含量铝基合金液管17，二级铝金属液管
18，二级加热装置19，二级控温器20，二级控流装置21，二级离心分离器22，塞眼23，堵帽
24，堵头25，支架26，调节螺母27，塞杆28，控流装置入口29，控流装置出口30。
具体实施方式：

[0038] 实施例1：如图1所示一种低含量铝基合金分离浓缩与提纯系统，其包括有如下装置：熔化搅拌炉1、浓缩分离筒2、溢溜槽3、高含量铝基合金铸造装置4、高纯度铝金属铸造装置5，浓缩分离筒2包括：低含量铝基合金液管6、高含量铝基合金液管7、高纯度铝金属液管8、加热装置9、控温器10和控流装置11，低含量铝基合金液管6、高含量铝基合金液管7和高纯度铝金属液管8连接构成三通管结构，其中熔化搅拌炉1的出口与低含量铝基合金液管6相连，高含量铝基合金铸造装置4与高含量铝基合金液管7相连，溢溜槽3的两端分别与高纯度铝金属液管8和高纯度铝金属铸造装置5相连，加热装置9安装在高纯度铝金属液管8上，控温器10和控流装置11安装在高含量铝基合金液管7上，熔化搅拌炉1出口处铝熔体液面要平于或高于溢溜槽3中铝熔体液面。其中加热装置9为感应加热器；控温器10由加热器和冷却器构成，冷却器为水循环冷却；控流装置11包括塞眼23、堵帽24、堵头25、支架26、调节螺母27、塞杆28、控流装置入口29和控流装置出口30，控流装置入口29与高含量铝基合金液管7相连接，控流装置出口30与高含量铝基合金铸造装置4相连接，堵头25与塞眼23之间是堵帽24，堵帽24套在堵头25上，堵头25与塞杆28连接成一体，支架26支撑塞杆28和堵头25。通过调节螺母27来控制堵帽24与塞眼23距离，从而控制铝熔体流量。

[0039] 在高纯度铝金属液管8和高含量铝基合金液管7的管壁外侧分别安装有离心分离器12，离心分离器12为磁力离心泵。

[0040] 实施例2：如图2所示一种低含量铝基合金分离浓缩与提纯系统，其包括有如下装置：熔化搅拌炉1、浓缩分离筒2、溢溜槽3、高含量铝基合金铸造装置4、高纯度铝金属铸造装置5，浓缩分离筒2包括：低含量铝基合金液管6、高含量铝基合金液管7、高纯度铝金属液管8、加热装置9、控温器10和控流装置11，低含量铝基合金液管6、高含量铝基合金液管7和高纯度铝金属液管8连接构成三通管结构，其中熔化搅拌炉1的出口与低含量铝基合金液管6相连，溢溜槽3的两端分别与高纯度铝金属液管8和高纯度铝金属铸造装置5相连，加热装置9安装在高纯度铝金属液管8上，控温器10和控流装置11安装在高含量铝基合金液管7上，熔化搅拌炉1出口处铝熔体液面要平于或高于溢溜槽3中铝熔体液面。其中，加热装置9为感应加热器；控温器10由加热器和冷却器构成，冷却器为水循环冷却；控流装置11包括塞眼23、堵帽24、堵头25、支架26、调节螺母27、塞杆28、控流装置入口29和控流装置出口30，控流装置入口29与高含量铝基合金液管7相连接，控流装置出口30与二级低含量铝基合金液管16相连接，堵头25与塞眼23之间是堵帽24，堵帽24套在堵头25上，堵头25与塞杆28连接成一体，支架26支撑塞杆28和堵头25。通过调节螺母27来控制堵帽24与塞眼23距离，从而控制铝熔体流量。

[0041] 其还包括有二级铝金属铸造装置13、二级溢溜槽14和二级浓缩分离筒15，二级浓缩分离筒15包括：二级低含量铝基合金液管16、二级高含量铝基合金液管17、二级铝金属液管18、二级加热装置19、二级控温器20和二级控流装置21，二级低含量铝基合金液管16、二级高含量铝基合金液管17和二级铝金属液管18连接构成三通管结构，二级低含量铝基合金液管16与高含量铝基合金液管7相连，二级高含量铝基合金液管17与高含量铝基合金铸造装置4相连，二级溢溜槽14的两端分别与二级铝金属液管18和二级铝金属铸造装置13相连，二级加热装置19安装在二级铝金属液管18上，二级控温器20和二级控流装置21安装在二级高含量铝基合金液管17上。其中，二级加热装置19为电阻加热器；二级控温器20由加热器和冷却器构成，冷却器为水循环冷却；二级控流装置21的结构与控流装置11相同，二级控流装置入口与二级高含量铝基合金液管17相连接，二级控流装置出口与高含量铝基合金铸造装置4相连接。

[0042] 在高纯度铝金属液管8和高含量铝基合金液管7的管壁外侧分别安装有离心分离器12，离心分离器12为磁力离心泵。

[0043] 在二级铝金属液管18和二级高含量铝基合金液管17的管壁外侧分别安装有二级离心分离器22，二级离心分离器22为磁力离心泵。

[0044] 实施例3：低钛铝合金(Al-0.85％wtTi)：液态电解低钛铝合金，具体合金化学成分见表1，合金中钛含量为0.85％wt。

[0045] 表1低钛铝合金化学成分(％)wt

[0046]Ti Fe Si Ni B V Al
0.85 0.20 0.10 0.008 0.004 0.02 余量

[0047] 采用实施例1低含量铝基合金分离浓缩与提纯系统，利用低含量铝基合金分离浓缩与提纯方法，分离浓缩与提纯低钛铝基合金，其依次包括有如下步骤：

[0048] (1)熔化搅拌炉预加热：使熔化搅拌炉1炉膛预加热到600℃-610℃；

[0049] (2)低含量铝基合金入炉：将钛含量为0.85％wt的低钛铝基合金装入熔化搅拌炉1中；

[0050] (3)熔化搅拌：将熔化搅拌炉1内的低钛铝基合金加热全部熔化，且将低钛铝基合金熔化温度控制在700℃-710℃，全部熔化后开始搅拌，搅拌时间在10min；

[0051] (4)分离浓缩和提纯：熔化搅拌炉1中的低钛铝基合金液通过浓缩分离筒2的低含量铝基合金液管6流入浓缩分离筒2，当低钛铝基合金液在浓缩分离筒2的高纯度铝金属液管8内达到1/4液位后，启动离心分离器12、控温器10和加热装置9，低钛铝基合金液在温度场和外力场作用下，分离为高钛铝基合金液和高纯度铝金属液，高钛铝基合金液从浓缩分离筒2的高含量铝基合金液管7流入高含量铝基合金铸造装置4进行高钛铝基合金铸造，而高纯铝金属液通过溢溜槽3从浓缩分离筒2的高纯度铝金属液管8流入高纯度铝金属铸造装置5进行高纯度铝金属铸造；

[0052] (5)高含量铝基合金铸造：当高含量铝基合金铸造装置4开始铸造时，加热装置9温度控制在750℃-760℃；控温器10温度设置在680℃-690℃；利用控流装置11控制高含量铝基合金液的流量，低含量铝基合金液管6中铝熔体流量控制为190kg/min-200kg/min，高纯度铝金属液管8中铝熔体流量控制为110kg/min-120kg/min，高含量铝基合金液管7中铝熔体流量控制为70kg/min-80kg/min。

[0053] 离心分离器12为磁力离心泵，通过调整磁力离心泵频率来控制离心力大小，其频率控制在20Hz。

[0054] 从高钛铝基合金铸锭上截取分析样进行化学成分分析，钛含量达到4.2％wt。从高纯度铝金属铸锭上截取分析样进行化学成分分析，铝金属纯度达到99.85％wt。

[0055] 实施例4：低钛铝合金(Al-4.0％wtTi)：液态电解低钛铝合金，具体合金化学成分见表2，合金中钛含量为4.0％wt。

[0056] 表2低钛铝合金化学成分(％)wt

[0057]Ti Fe Si Ni B V Al
4.0 0.20 0.10 0.008 0.004 0.02 余量

[0058] 采用实施例1低含量铝基合金分离浓缩与提纯系统，利用低含量铝基合金分离浓缩与提纯方法，分离浓缩与提纯低钛铝基合金，其依次包括有如下步骤：

[0059] (1)熔化搅拌炉预加热：使熔化搅拌炉1炉膛预加热到790-800℃；

[0060] (2)低含量铝基合金入炉：将钛含量为4.0％的低钛铝基合金装入熔化搅拌炉1中；

[0061] (3)熔化搅拌：将熔化搅拌炉1内的低钛铝基合金加热全部熔化，且将低钛铝基合金熔化温度控制在1140℃-1150℃，全部熔化后开始搅拌，搅拌时间在8min；

[0062] (4)分离浓缩和提纯：熔化搅拌炉1中的低钛铝基合金液从浓缩分离筒2的低含量铝基合金液管6流入浓缩分离筒2，当低钛铝基合金液在浓缩分离筒2的高纯度铝金属液管8内达到3/8液位后，启动离心分离器12、控温器10和加热装置9，低钛铝基合金液在温度场和外力场作用下，分离为高钛铝基合金液和高纯度铝金属液，高钛铝基合金液从浓缩分离筒2的高含量铝基合金液管7流入高含量铝基合金铸造装置4进行高钛铝基合金铸造，而高纯铝金属液通过溢溜槽3从浓缩分离筒2的高纯度铝金属液管8流入高纯度铝金属铸造装置5进行高纯度铝金属铸造；

[0063] (5)高含量铝基合金铸造：当高含量铝基合金铸造装置4开始铸造时，加热装置9温度控制在1100-1110℃；控温器10温度设置在890℃-900℃；利用控流装置11控制高含量铝基合金液的流量，低含量铝基合金液管6中铝熔体流量控制为35kg/min-40kg/min，高纯度铝金属液管8中铝熔体流量控制为25kg/min-30kg/min，高含量铝基合金液管7中铝熔体流量控制为5kg/min-10kg/min。

[0064] 离心分离器12为磁力离心泵，通过调整磁力离心泵频率来控制离心力大小，其频率控制在40Hz。

[0065] 从高钛铝基合金铸锭上截取分析样进行化学成分分析，钛含量达到15.0％。从高纯度铝金属铸锭上截取分析样进行化学成分分析，铝金属纯度达到99.75％。

[0066] 实施例5：低钛铝合金(A1-3.0％wtTi)：液态电解低钛铝合金，具体合金化学成分见表3，合金中钛含量为2.2％wt。

[0067] 表3低钛铝合金化学成分(％)wt

[0068]Ti Fe Si Ni B V Al
3.0 0.20 0.10 0.008 0.004 0.02 余量

[0069] 采用实施例2低含量铝基合金分离浓缩与提纯系统，利用低含量铝基合金分离浓缩与提纯工艺，分离浓缩与提纯低钛铝基合金，其由如下步骤实施：

[0070] (1)熔化搅拌炉预加热：使熔化搅拌炉1炉膛预加热到700℃-710℃；

[0071] (2)低含量铝基合金入炉：将钛含量为3.0％wt的低钛铝基合金装入熔化搅拌炉1中；

[0072] (3)熔化搅拌：将熔化搅拌炉1内的低钛铝基合金加热熔化，且将低钛铝基合金熔化温度控制在980℃-990℃，全部熔化后开始搅拌，搅拌时间在5min；

[0073] (4)分离浓缩和提纯：熔化搅拌炉1中的低钛铝基合金液从浓缩分离筒2的低含量铝基合金液管6流入浓缩分离筒2，当低钛铝基合金液在浓缩分离筒2的高纯度铝金属液管8内达到1/2液位后，启动离心分离器12、控温器10和加热装置9，低钛铝基合金液在温度场和外力场作用下，分离为高钛铝基合金液和高纯度铝金属液，高钛铝基合金液从浓缩分离筒2的高含量铝基合金液管7流入二级浓缩分离筒15的二级低含量铝基合金液管16进行二级分离浓缩与提纯，而高纯铝金属液通过溢溜槽3从浓缩分离筒2的高纯度铝金属液管8流入高纯度铝金属铸造装置5进行高纯度铝金属铸造；

[0074] (5)二级分离浓缩与提纯：重复步骤(4)的操作进行二级分离浓缩与提纯，提纯得到的二级铝金属液通过二级溢溜槽14从二级铝金属液管18流入二级铝金属铸造装置13进行铝金属铸造，浓缩得到的高钛铝基合金液从二级高含量铝基合金液管17通过二级控流装置21流入高含量铝基合金铸造装置4进行高含量铝基合金铸造。

[0075] (6)高含量铝基合金铸造：当高含量铝基合金铸造装置4开始铸造时，加热装置9与二级加热装置19温度均控制在980℃-990℃；控温器10及二级控温器20温度分别控制在795℃-805℃、745℃-755℃；利用控流装置11与二级控流装置21控制高含量铝基合金液的流量，低含量铝基合金液管6与二级低含量铝基合金液管16中铝熔体流量分别控制为115kg/min-125kg/min、35kg/min-45kg/min，高纯度铝金属液管8与二级铝金属液管18中铝熔体流量分别控制为75kg/min-85kg/min、25kg/min-35kg/min，高含量铝基合金液管7与二级高含量铝基合金液管17中铝熔体流量分别控制为38kg/min-42kg/min、8kg/min-12kg/min。

[0076] 离心分离器12为磁力离心泵，通过调整磁力离心泵频率来控制离心力大小，其频率控制在30Hz之间。

[0077] 从高钛铝基合金铸锭上截取分析样进行化学成分分析，分析结果见表2，由表4可以看出高钛铝基合金，钛含量达到25.0％。

[0078] 表4高钛铝合金化学成分％

[0079]Ti Fe Si Ni B V Al
25.0 0.20 0.10 0.008 0.004 0.02 余量

[0080] 从高纯度铝金属铸锭上截取分析样进行化学成分分析，铝金属纯度达到99.85％。

[0081] 实施例6：低锆铝基合金(Al-0.9％wtZr)：液态电解低锆铝基合金，具体合金化学成分见表5。

[0082] 表5低锆铝基合金化学成分(％)

[0083]Zr Fe Si Ti Al
0.90 0.20 0.10 0.01 余量

[0084] 采用实施例1低含量铝基合金分离浓缩与提纯系统，利用低含量铝基合金分离浓缩与提纯方法，分离浓缩与提纯低锆铝基合金，其依次包括有如下步骤：

[0085] (1)熔化搅拌炉预加热：使熔化搅拌炉1炉膛预加热到690℃-700℃；

[0086] (2)低含量铝基合金入炉：将锆含量为0.90％的低锆铝基合金装入熔化搅拌炉1中；

[0087] (3)熔化搅拌：将熔化搅拌炉1内的低锆铝基合金加热熔化，且将低锆铝基合金熔化温度控制在690℃-700℃，全部熔化后开始搅拌，搅拌时间在6min；

[0088] (4)分离浓缩和提纯：熔化搅拌炉1中的低锆铝基合金液从浓缩分离筒2的低含量铝基合金液管6流入浓缩分离筒2，当低锆铝基合金液在浓缩分离筒2的高纯度铝金属液管8内达到1/4液位后，启动离心分离器12、控温器10和加热装置9，低锆铝基合金液在温度场和外力场作用下，分离为高锆铝基合金液和高纯度铝金属液，高锆铝基合金液从浓缩分离筒2的高含量铝基合金液管7流入高含量铝基合金铸造装置4进行高锆铝基合金铸造，而高纯铝金属液通过溢溜槽3从浓缩分离筒2的高纯度铝金属液管8流入高纯度铝金属铸造装置5进行高纯度铝金属铸造；

[0089] (5)高含量铝基合金铸造：当高含量铝基合金铸造装置4开始铸造时，加热装置9温度控制在750-760℃；控温器10温度设置在670-680℃；利用控流装置11控制高含量铝基合金液的流量，低含量铝基合金液管6中铝熔体流量控制为110-120kg/min，高纯度铝金属液管8中铝熔体流量控制为90-100kg/min，高含量铝基合金液管7中铝熔体流量控制为10-20kg/min。

[0090] 所述步骤(4)中调整感应加热器功率，使浓缩分离筒2的高纯度铝金属液管8内的高纯度铝熔体温度控制在750-760℃；。通过调整磁力离心泵频率来控制离心力大小，其频率控制在20Hz。

[0091] 从高锆铝基合金铸锭上截取分析样进行化学成分分析，锆含量达到4.5％。从高纯度铝金属铸锭上截取分析样进行化学成分分析，铝金属纯度达到99.86％。

[0092] 实施例7：低锆铝基合金(Al-3.8％wtZr)：液态电解低锆铝基合金，具体合金化学成分见表6。

[0093] 表6低锆铝基合金化学成分(％)

[0094]Zr Fe Si Ti Al

[0095]3.80 0.20 0.10 0.01 余量

[0096] 采用实施例1低含量铝基合金分离浓缩与提纯系统，利用低含量铝基合金分离浓缩与提纯方法，分离浓缩与提纯低锆铝基合金，其依次包括有如下步骤：

[0097] (1)熔化搅拌炉预加热：使熔化搅拌炉1炉膛预加热到790-800℃；

[0098] (2)低含量铝基合金入炉：将锆含量为3.80％的低锆铝基合金装入熔化搅拌炉1中；

[0099] (3)熔化搅拌：将熔化搅拌炉1内的低锆铝基合金加热熔化，且将低锆铝基合金熔化温度控制在1090-1100℃，全部熔化后开始搅拌，搅拌时间在9min；

[0100] (4)分离浓缩和提纯：熔化搅拌炉1中的低锆铝基合金液从浓缩分离筒2的低含量铝基合金液管6流入浓缩分离筒2，当低锆铝基合金液在浓缩分离筒2的高纯度铝金属液管8内达到3/8液位后，启动离心分离器12、控温器10和加热装置9，低锆铝基合金液在温度场和外力场作用下，分离为高锆铝基合金液和高纯度铝金属液，高锆铝基合金液从浓缩分离筒2的高含量铝基合金液管7流入高含量铝基合金铸造装置4进行高锆铝基合金铸造，而高纯铝金属液通过溢溜槽3从浓缩分离筒2的高纯度铝金属液管8流入高纯度铝金属铸造装置5进行高纯度铝金属铸造；

[0101] (5)高含量铝基合金铸造：当高含量铝基合金铸造装置4开始铸造时，加热装置9温度控制在1090-1100℃；控温器10温度设置在700-710℃；利用控流装置11控制高含量铝基合金液的流量，低含量铝基合金液管6中铝熔体流量控制为35-45kg/min，高纯度铝金属液管8中铝熔体流量控制为25-35kg/min，高含量铝基合金液管7中铝熔体流量控制为5-10kg/min。

[0102] 离心分离器12为磁力离心泵，通过调整磁力离心泵频率来控制离心力大小，其频率控制在50Hz。

[0103] 从高锆铝基合金铸锭上截取分析样进行化学成分分析，锆含量达到14.8％。从高纯度铝金属铸锭上截取分析样进行化学成分分析，铝金属纯度达到99.72％。

[0104] 实施例8：低锆铝基合金(Al-1.8％wtZr)：液态电解低锆铝基合金，具体合金化学成分见表7。

[0105] 表7低锆铝基合金化学成分(％)

[0106]Zr Fe Si Ti Al
1.80 0.20 0.10 0.01 余量

[0107] 采用实施例2低含量铝基合金分离浓缩与提纯系统，利用低含量铝基合金分离浓缩与提纯方法，分离浓缩与提纯低锆铝基合金，其依次包括有如下步骤：

[0108] (1)熔化搅拌炉预加热：使熔化搅拌炉1炉膛预加热到700-710℃；

[0109] (2)低含量铝基合金入炉：将钛含量为1.80％的低钛铝基合金装入熔化搅拌炉1中；

[0110] (3)熔化搅拌：将熔化搅拌炉1内的低钛铝基合金加热熔化，且将低钛铝基合金熔化温度控制在950-960℃，全部熔化后开始搅拌，搅拌时间在8min；

[0111] (4)分离浓缩和提纯：熔化搅拌炉1中的低钛铝基合金液从浓缩分离筒2的低含量铝基合金液管6流入浓缩分离筒2，当低钛铝基合金液在浓缩分离筒2的高纯度铝金属液管8内达到1/2液位后，启动离心分离器12、控温器10和加热装置9，低钛铝基合金液在温度场和外力场作用下，分离为高钛铝基合金液和高纯度铝金属液，高钛铝基合金液从浓缩分离筒2的高含量铝基合金液管7流入二级浓缩分离筒15的二级低含量铝基合金液管16进行二级分离浓缩与提纯，而高纯铝金属液通过溢溜槽3从浓缩分离筒2的高纯度铝金属液管8流入高纯度铝金属铸造装置5进行高纯度铝金属铸造；

[0112] (5)二级分离浓缩与提纯：重复步骤(4)的操作进行二级分离浓缩与提纯，提纯得到的二级铝金属液通过二级溢溜槽14从二级铝金属液管18流入二级铝金属铸造装置13进行铝金属铸造，浓缩得到的高锆铝基合金液从二级高含量铝基合金液管17通过二级控流装置21流入高含量铝基合金铸造装置4进行高含量铝基合金铸造。

[0113] (6)高含量铝基合金铸造：当高含量铝基合金铸造装置4开始铸造时，加热装置9与二级加热装置19温度均控制在950-960℃；控温器10及二级控温器20温度分别控制在750-760℃、700-710℃；利用控流装置11与二级控流装置21控制高含量铝基合金液的流量，低含量铝基合金液管6与二级低含量铝基合金液管16中铝熔体流量分别控制为
110-120kg/min、30-40kg/min，高纯度铝金属液管8与二级铝金属液管18中铝熔体流量分别控制为70-80kg/min、20-30kg/min，高含量铝基合金液管7与二级高含量铝基合金液管
17中铝熔体流量分别控制为30-40kg/min、5-10kg/min。

[0114] 离心分离器12为磁力离心泵，通过调整磁力离心泵频率来控制离心力大小，其频率控制在30Hz之间。

[0115] 从高锆铝基合金铸锭上截取分析样进行化学成分分析，从分析结果可以看出高锆铝基合金中锆含量达到35.0％。

[0116] 从高纯度铝金属铸锭上截取分析样进行化学成分分析，铝金属纯度达到99.81％。

[0117] 实施例9：低钪铝基合金(Al-0.70％wtSc)：液态低钪铝基合金，具体合金化学成分见表8。

[0118] 表8低钪铝基合金化学成分(％)

[0119]Sc Fe Si Ti Al
0.70 0.20 0.10 0.01 余量

[0120] 采用实施例1低含量铝基合金分离浓缩与提纯系统，利用低含量铝基合金分离浓缩与提纯方法，分离浓缩与提纯低钪铝基合金，其依次包括有如下步骤：

[0121] (1)熔化搅拌炉预加热：使熔化搅拌炉1炉膛预加热到600-610℃；

[0122] (2)低含量铝基合金入炉：将钪含量为0.70％的低钪铝基合金装入熔化搅拌炉1中；

[0123] (3)熔化搅拌：将熔化搅拌炉1内的低钪铝基合金加热熔化，且将低钪铝基合金熔化温度控制在680-690℃，全部熔化后开始搅拌，搅拌时间在7min；

[0124] (4)分离浓缩和提纯：熔化搅拌炉1中的低钪铝基合金液从浓缩分离筒2的低含量铝基合金液管6流入浓缩分离筒2，当低钪铝基合金液在浓缩分离筒2的高纯度铝金属液管8内达到1/4液位后，启动离心分离器12、控温器10和加热装置9，低钪铝基合金液在温度场和外力场作用下，分离为高钪铝基合金液和高纯度铝金属液，高钪铝基合金液从浓缩分离筒2的高含量铝基合金液管7流入高含量铝基合金铸造装置4进行高钪铝基合金铸造，而高纯铝金属液通过溢溜槽3从浓缩分离筒2的高纯度铝金属液管8流入高纯度铝金属铸造装置5进行高纯度铝金属铸造；

[0125] (5)高含量铝基合金铸造：当高含量铝基合金铸造装置4开始铸造时，加热装置9温度控制在700-710℃；控温器10温度设置在660-670℃；利用控流装置11控制高含量铝基合金液的流量，低含量铝基合金液管6中铝熔体流量控制为110-120kg/min，高纯度铝金属液管8中铝熔体流量控制为90-100kg/min，高含量铝基合金液管7中铝熔体流量控制为10-20kg/min。

[0126] 离心分离器12为磁力离心泵，通过调整磁力离心泵频率来控制离心力大小，其频率控制在25Hz。

[0127] 从高钪铝基合金铸锭上截取分析样进行化学成分分析，钪含量达到4.6％。从高纯度铝金属铸锭上截取分析样进行化学成分分析，铝金属纯度达到99.85％。

[0128] 实施例10：低钪铝基合金(Al-3.5％wtSc)：液态低钪铝基合金，具体合金化学成分见表9。

[0129] 表9低钪铝基合金化学成分(％)

[0130]Sc Fe Si Ti Al
3.5 0.20 0.10 0.01 余量

[0131] 采用实施例1低含量铝基合金分离浓缩与提纯系统，利用低含量铝基合金分离浓缩与提纯方法，分离浓缩与提纯低钪铝基合金，其依次包括有如下步骤：

[0132] (1)熔化搅拌炉预加热：使熔化搅拌炉1炉膛预加热到700-710℃；

[0133] (2)低含量铝基合金入炉：将钪含量为3.5％的低钪铝基合金装入熔化搅拌炉1中；

[0134] (3)熔化搅拌：将熔化搅拌炉1内的低钪铝基合金加热熔化，且将低钪铝基合金熔化温度控制在990-1000℃，全部熔化后开始搅拌，搅拌时间在10min；

[0135] (4)分离浓缩和提纯：熔化搅拌炉1中的低钪铝基合金液从浓缩分离筒2的低含量铝基合金液管6流入浓缩分离筒2，当低钪铝基合金液在浓缩分离筒2的高纯度铝金属液管8内达到3/8液位后，启动离心分离器12、控温器10和加热装置9，低钪铝基合金液在温度场和外力场作用下，分离为高钪铝基合金液和高纯度铝金属液，高钪铝基合金液从浓缩分离筒2的高含量铝基合金液管7流入高含量铝基合金铸造装置4进行高钪铝基合金铸造，而高纯铝金属液通过溢溜槽3从浓缩分离筒2的高纯度铝金属液管8流入高纯度铝金属铸造装置5进行高纯度铝金属铸造；

[0136] (5)高含量铝基合金铸造：当高含量铝基合金铸造装置4开始铸造时，加热装置9温度控制在990-1000℃；控温器10温度设置在720-730℃；利用控流装置11控制高含量铝基合金液的流量，低含量铝基合金液管6中铝熔体流量控制为35-45kg/min，高纯度铝金属液管8中铝熔体流量控制为25-35kg/min，高含量铝基合金液管7中铝熔体流量控制为5-10kg/min。

[0137] 离心分离器12为磁力离心泵，通过调整磁力离心泵频率来控制离心力大小，其频率控制在50Hz之间。

[0138] 从高钪铝基合金铸锭上截取分析样进行化学成分分析，钪含量达到9.8％。从高纯度铝金属铸锭上截取分析样进行化学成分分析，铝金属纯度达到99.72％。

[0139] 实施例11：低钪铝基合金(Al-3.0％wtSc)：液态低钪铝基合金，具体合金化学成分见表10。

[0140] 表10低钪铝基合金化学成分(％)

[0141]Sc Fe Si Ti Al
3.0 0.20 0.10 0.01 余量

[0142] 采用实施例2低含量铝基合金分离浓缩与提纯系统，利用低含量铝基合金分离浓缩与提纯方法，分离浓缩与提纯低钪铝基合金，其依次包括有如下步骤：

[0143] (1)熔化搅拌炉预加热：使熔化搅拌炉1炉膛预加热到790-800℃；

[0144] (2)低含量铝基合金入炉：将钪含量为3.0％的低钪铝基合金装入熔化搅拌炉1中；

[0145] (3)熔化搅拌：将熔化搅拌炉1内的低钪铝基合金加热熔化，且将低钪铝基合金熔化温度控制在950-960℃，全部熔化后开始搅拌，搅拌时间在7min；

[0146] (4)分离浓缩和提纯：熔化搅拌炉1中的低钪铝基合金液从浓缩分离筒2的低含量铝基合金液管6流入浓缩分离筒2，当低钪铝基合金液在浓缩分离筒2的高纯度铝金属液管8内达到1/2液位后，启动离心分离器12、控温器10和加热装置9，低钪铝基合金液在温度场和外力场作用下，分离为高钪铝基合金液和高纯度铝金属液，高钪铝基合金液从浓缩分离筒2的高含量铝基合金液管7流入二级浓缩分离筒15的二级低含量铝基合金液管16进行二级分离浓缩与提纯，而高纯铝金属液通过溢溜槽3从浓缩分离筒2的高纯度铝金属液管8流入高纯度铝金属铸造装置5进行高纯度铝金属铸造；

[0147] (5)二级分离浓缩与提纯：重复步骤(4)的操作进行二级分离浓缩与提纯，提纯得到的二级铝金属液通过二级溢溜槽14从二级铝金属液管18流入二级铝金属铸造装置13进行铝金属铸造，浓缩得到的高钪铝基合金液从二级高含量铝基合金液管17通过二级控流装置21流入高含量铝基合金铸造装置4进行高含量铝基合金铸造。

[0148] (6)高含量铝基合金铸造：当高含量铝基合金铸造装置4开始铸造时，加热装置9与二级加热装置19温度均控制在950-960℃；控温器10及二级控温器20温度分别控制在710-720℃、690-700℃；利用控流装置11与二级控流装置21控制高含量铝基合金液的流量，低含量铝基合金液管6与二级低含量铝基合金液管16中铝熔体流量分别控制为
110-120kg/min、30-40kg/min，高纯度铝金属液管8与二级铝金属液管18中铝熔体流量分别控制为70-80kg/min、20-30kg/min，高含量铝基合金液管7与二级高含量铝基合金液管
17中铝熔体流量分别控制为30-40kg/min、5-10kg/min。

[0149] 离心分离器12为磁力离心泵，通过调整磁力离心泵频率来控制离心力大小，其频率控制在30Hz之间。

[0150] 从高钪铝基合金铸锭上截取分析样进行化学成分分析，从分析结果可以看出高钪铝基合金中钪含量达到25.0％。

[0151] 从高纯度铝金属铸锭上截取分析样进行化学成分分析，铝金属纯度达到99.85％。