鋁硅合金廣泛應用于不同的工業部門，如包裝業、汽車制造業、拖拉機制造業
、航空工業、鐵路運輸業、儀器制造業、電子工業、建筑業及其它工業部門。
鋁硅合金鑄造性能好，有很好的機械強度，耐腐蝕性能強，可以制得公差小而
表面質量高的鑄件；合金熔點低，可采用壓力鑄造法和成型鑄造法等先進工藝制造
零部件。
研究表明：由于鈦能與氧及氮強烈的化合，可用于煉鋼脫氧除渣。鈦具有細化
合金組織能力，是有色金屬和某些合金鋼、鑄鋼的組成。向合金中加入0.1％～0.
6％的鈦，不僅可以脫氧、凈化，而且能改善合金在常溫、高溫時的機械強度。含
鈦硅鋁合金結晶組織細化，耐磨性、耐腐蝕性及高溫強度增強。因此，開發含鋁硅
鈦合金或向鋁硅合金添加鈦被視為熱門技術。備受青睞。
實驗表明：向ZL108活塞合金中，添加0.6％的鈦制作活塞、缸體、缸蓋等零件
，經實驗室試驗、工藝性試驗、600小時臺架耐久性試驗以及5萬公里、15萬公里行
車使用試驗，結果證明該合金具有以下優點：
1、良好的細化結晶組織；2、較強的耐磨性；3、較強的耐熱性。
可以說，該合金能使活塞使用壽命延長35％以上，具有明顯的經濟效益。
試驗還表明：向Al—Si合金添加鈦，進行變形加工，合金成型性良好。用該合
金制作的書架、貨柜外觀優美、輕巧堅實，用于室內裝飾、制作門窗，具有高強度
、小比重、易維護、無污染、耐磨、耐腐蝕、經久耐用的優點。
向雜鋁中添加適量的鋁硅鈦合金，鑄造產品質量明顯改善，產品成品率大大提
高。
傳統的鋁硅鈦合金生產方法，是按比例將鋁、硅、鈦三種金屬重熔配制而成，
成本高。目前，國內鑄造鋁硅合金基本上仍沿用金屬重熔合成法生產。向正常運行
的電解槽內添加專用的添加劑（含有少量的氧化硅、氧化鈦的復合氧化鋁）可以產
出與添加劑的量及成份相應的鋁硅鈦合金。這種方法可使成本大大下降，獲得相當
高的經濟效益。國家重大科技成果產業化示范工程、國家“火炬”計劃項目———
河南登電集團鋁硅鈦合金，一期工程1.5萬噸生產線已于日前投產。用熱電法在礦
熱爐內直接熔煉鋁硅鈦合金，有著更大的優越性和更好的經濟效益。其原因有三：
一是與電解法比較，電熱法工藝簡單，流程短，所需投資少，且生產規模方便靈活
；二是與電解法、合成法比較，合金成本低；三是電熱法所需的原材料來源多，價
格便宜，不需要價格昂貴的氧化鋁、氟化鹽等。因此，推薦電熱法生產鋁硅鈦中間
合金，以中間合金配制各種牌號鑄造、變形合金。被列入山西省有關生產結構規劃
的晉能集團7260噸規模電熱法鋁硅合金項目，已于今年4月正式批準實施。
原料選擇與制備
鋁硅合金冶煉工藝過程的熱力學研究顯示，合金高溫反應方程如下：
mAl203＋nSiO2＋（3m＋2n）C＝2mAl＋nSi＋（3m＋2n）CO。式中m及n為任意
數。生產實踐中可據此擬定配料方案，通常以Al203／SiO2表示（簡化為A／S，以
下同）。
可用于煉制鋁硅合金的礦物資源豐富而繁多，幾乎便及全國各地。低鐵鋁土礦
、低鐵高鋁黏土、高嶺土、藍晶巖、紅柱石、硅線石，都是煉制鋁硅合金的重要原
料，而粉煤灰、煤矸石、頁巖、葉臘石、硅石、紅硅土等是主要輔助原料。選用何
種礦物作原料，取決于擬生產什么成分的合金及該合金的市場供求狀況，以及礦石
質量（雜質多少）、價格、加工的難易程度等一系列經濟技術上的合理性評估。
上述礦物，可以單獨使用某一種，例如A／S小于2的低鐵鋁土礦、黏土、藍晶
石、紅柱石等，也可以兩種或多種礦石混合搭配，例如高嶺土與鋁土礦混合料，鋁
土礦與紅硅土或硅石、粉煤灰混合料等。值得一提的是，國家鼓勵固體廢料資源化
，例如粉煤灰、煤矸石，在原料中摻入量大于30％，可免征增值稅50％。在有些省
如山西省，增值稅可全部免征，并免征所得稅5年，這會相應提高經濟效益和社會
效益。
由于礦石中通常含有雜質，因此必須經加工精制予以清除。雜質中最有害的F
e203，總量不易大于1.5％，先前也曾把TiO2與Fe203一樣看待。但隨著科學技術的
發展，發現鈦在合金中是有益元素，因而成為物料中重要成份之一。其它如CaO、
MgO等亦應盡可能加以清除，以減少能耗，消除工藝過程發生結硬、渣多現象，同
時降低精制費用。加工時務求磨細，這不但有利于除鐵，而且使物料比表面增大，
提高熔煉反應強度，提高熱效率，降低電耗。
碳質還原劑在很大程度上決定著爐料的理化性質及工藝過程的指標。要求還原
劑具有很好的化學活性，較大的比表面，灰份少，電阻大，成團性能好。加工后的
粉狀物料必須成球。球團強度為160公斤／平方厘米，粒度為50～60毫米。團料應
混合均勻，有良好的透氣性，同時又很密實。
可用作還原劑的碳質材料有：精制煙煤、褐煤、木炭、石油焦和瀝青焦、酒糟
、糠醛渣、苞米心等。由于精制煙煤具有良好的物理化學性能，價格低廉，易于取
得，應作為首選還原劑。精煤灰份應不大于2.0％，Fe203總量不大于0.5％。
制團常用粘結劑有瀝青、黏土、紙漿廢液、酒糟、糠醛渣等。
爐子、工藝、其他
礦冶爐必須具有適應鋁硅合金冶煉工藝的一切功能。大功率三相三電極爐，固
然也可以正常地生產出合格合金，取得較好的經濟技術指標，但與單相單電極低頻
爐比較，相形見絀。按交—直—交方式改造的單相單電極低頻爐，各項指標先進，
操作容易，污染相對較小，便于向全密閉、自動化過渡，實現清潔生產。
前蘇聯長期試驗研究及生產實踐證明，雖然三相三電極爐只要電極下能量密度
夠大，可以用以煉制鋁硅合金，但是其功能不及單相單電極爐優越。常年統計結果
，其各項消耗都偏高，而且經常發生工藝紊亂現象和故障。為了使Al203和SiO2還
原過程順利進行，最好是建立單一反應區。三相三電極的生產工藝過程證明：鋁及
硅的損失比單相單電極爐大，三相三電極爐鋁損失為7.6％，硅為22.5％；而單相
單電極爐，分別為2.5％及15％。三相三電極爐的爐料損失，比單相單電極爐大20
％～24％，所產出的合金中含鋁比較低，低約2％，其它消耗同樣偏高，尤其是能
耗，高出15％～20％。
嚴格按比例配料，防止比例失調，是煉制鋁硅鈦合金工藝得以正常運行的重要
條件，否則會導致工藝紊亂，降低金屬實收率。保持正常的物料平衡和熱平衡，鋁
和硅的回收率可達88％以上。這是評價爐子的功能和工藝技術水平的最重要標準。
電弧功率集中，能量密度大，電弧穩定，反應區溫度穩定保持在2050～2200度
之間，是極其重要的，這是工藝正常運行的重要標志。爐溫過高，金屬蒸發損失大
，溫度過低，反應不完全，造渣多。反應產品應迅速脫離反應區，應以連續出爐方
式使還原金屬及時排出。這是獲取低消耗、高產率的關鍵所在。而要做到連續出爐
，每分鐘產量至少要達到5公斤以上。
煉得的粗合金經精制除雜、除鐵成份：Si30％～38％、Ti2％左右，Fe不大于
1.2％，其余為鋁，即可用于配制鋁硅鈦鑄造合金及變形合金。
一座6300kVA的單相單電極低頻爐，年產上述成份的鋁硅鈦中間合金3500噸。
合金成本視電價不同約在6000～7500元之間，售價按成份市價的85％計，約為105
00元上下，每噸合金利稅3000元以上，年利稅在1000萬元以上，經濟效益可觀，完
全可在需求制約市場、競爭激烈的格局中贏得用戶的歡迎。
