專利名稱：一種鋁合金熔煉用精煉劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋁熔煉凈化劑，特別指一種應(yīng)用于鋁和鋁合金熔煉過程中熔體爐內(nèi)凈化處理的鋁合金熔煉用精煉劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代鋁合金熔煉工藝中，為了清除金屬夾雜物及有害元素對材料質(zhì)量的影響，一方面對配制合金的原料提出了嚴(yán)格的要求，另一方面致力于引進(jìn)先進(jìn)的熔體凈化新技術(shù)， 應(yīng)用先進(jìn)的熔劑、添加劑等新材料。目前國內(nèi)鋁合金熔煉主要采用加入各種熔劑的吸咐精煉法，包括通入氮?dú)夂褪褂寐塞}作精煉劑的精煉方法。常用的氯化物有氯化鈉(NaCl)、氯化鋅(ZnCl2)、氯化錳(MnCl2)、六氯乙烷(C2C16)、四氯化碳(CCl4)等。單一質(zhì)量的氯鹽產(chǎn)生的起精煉作用的氣體僅有ALCL3，產(chǎn)氣量比較少，故精煉效果也較差。而六氯乙烷和四氯化碳在熔煉溫度下反應(yīng)生成C12、HC1、A1C13、C2C14等氣體，雖精煉效果較好，但六氯乙烷(C2C16)、 四氯化碳(CCl4)等密度小，反應(yīng)速度快，生產(chǎn)過程中很難控制量及時間。用以上氯化物作精煉劑其熔煉出的產(chǎn)品均有不同程度的增鋅、增錳等質(zhì)量缺陷；分解物不僅有毒而且有強(qiáng)烈的刺激性氣味，不僅對工人健康不利，而且容易損壞設(shè)備，也污染環(huán)境。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對背景技術(shù)中存在的缺點(diǎn)和問題加以改進(jìn)和創(chuàng)新，提供一種完全不使用氯鹽的鋁合金熔煉用高效無毒環(huán)保精煉劑及其制備方法。本發(fā)明由下列重量份的原料制成
硝酸鈉(NaNO3) 26-34份，硝酸鉀(KNO3) 30-40份，冰晶石(Na3AlF6) 15-22份，氟化鈣 (CaF2) 4-6 份，石墨(C) 6-12 份，碳酸鈉(Na2CO3) 2-4 份。本發(fā)明各原料的優(yōu)選用量重量份
硝酸鈉30份，硝酸鉀35份，冰晶石19份，氟化鈣5份，石墨9份，碳酸鈉2份。本發(fā)明制備方法為
將原料硝酸鈉、硝酸鉀、冰晶石、氟化鈣、石墨和碳酸鈉一起放入烘干式旋轉(zhuǎn)復(fù)合攪拌機(jī)中，并在150-250°C溫度下攪拌60-90分鐘，最后制得粉狀精煉劑成品。本發(fā)明優(yōu)選下面純度要求的原料
硝酸鈉純度> 98%，硝酸鉀純度> 95%，冰晶石純度> 85%，氟化鈣純度> 80%,(石墨)C 純度> 90%，碳酸鈉純度> 98%。本發(fā)明產(chǎn)品加入熔煉爐中，熔劑和熔體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生大量的N2、CO2和NO、 AlF3等氣體，濕潤氧化夾雜物，擴(kuò)大熔融金屬與夾雜物之間、熔融金屬與熔劑之間表面張力，大量吸附熔體中的氧化夾雜物，提高除渣精煉的效果。熔煉過程中加入該精煉劑能改善工人的工作環(huán)境，減少環(huán)境污染、降低成本。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)及有益效果
1、精煉能力強(qiáng)，對提高鋁行業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量作用明顯，主要體現(xiàn)在a、吸咐精煉作用，因配方中添加了熔點(diǎn)低(650°C左右)減小熔劑與雜質(zhì)之間表面張力的成分、大大減小了熔劑與雜質(zhì)之間的表面張力，又增大了精煉劑的吸附精煉能力。b、熔解精煉作用，一般精煉劑對氧化鋁夾雜物的溶解能力并不大，通常為1%- ， 而本發(fā)明的無毒精煉劑中加入了化學(xué)分子結(jié)構(gòu)和某些性質(zhì)與氧化鋁夾雜物相似的組分，它們在一定溫度下便可以互溶。大大加強(qiáng)了氧化物的溶解能力。對氧化鋁夾雜物的溶解能力最大時可達(dá)到18%。C、浮游精煉作用，主要是利用在高溫下，精煉劑由于熱能作用生成不溶于鋁合金液的隊(duì)、CO2和NO等氣體，這些氣體形成大量細(xì)小的氣泡，氣泡在從熔體中通過的過程與熔體中的氧化物夾雜相遇，夾雜物被吸附在氣泡的表面并隨氣泡上浮到熔體表面，已被帶至液面的氧化物不能自動脫離氣相而重新溶入鋁液中，停留于鋁液表面就可聚集除去。此外精煉劑生成的少量活性氣體與鋁液中的氫迅速發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)生成物都是氣態(tài)，以進(jìn)一步起到精煉作用；
使用本發(fā)明的精煉劑對鋁及鋁合金熔體凈化后，通常能達(dá)到氫含量在0. 15-0. aiil/(100gAl)，非金屬夾雜物的單個顆粒小于 ομπι;再配以熔體過濾，氫含量在 0. Iml (IOOgAl)，非金屬夾雜物的單個顆粒小于5 μ m ；堿金屬鈉(除高硅合金外)一般能控制在5Χ1(Γ4%以下。2、價格低，用量少，節(jié)約成本顯著。在精煉溫度為740°C -750°C，在同等鋁熔液下，原有產(chǎn)品的用量為鋁液質(zhì)量的 0. 6—0. 8%，而本精煉劑用量為鋁液質(zhì)量的0. 4—0. 6% ；產(chǎn)品成本方面，本發(fā)明精煉劑的成本比傳統(tǒng)氯化物產(chǎn)品成本低3%左右。3、改善了工人的工作環(huán)境，對環(huán)境污染小。本發(fā)明精煉劑在熔煉過程中產(chǎn)生的氣體主要是隊(duì)、⑶2和N0，對人體和設(shè)備均無腐蝕刺激作用，對環(huán)境無污染。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明精煉劑是多種工業(yè)鹽類(見下表)按一定比例配置而成，經(jīng)過混勻烘干即可。根據(jù)不同的鋁合金熔液可生產(chǎn)以下成份與粒度的精煉劑。
權(quán)利要求
1.一種鋁合金熔煉用精煉劑，其特征在于它由下列重量份的原料制成硝酸鈉26-34份，硝酸鉀30-40份，冰晶石15-22份，氟化鈣4_6份，石墨6_12份，碳酸鈉2-4份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁合金熔煉用精煉劑，其特征在于它由下列重量份的原料制成硝酸鈉30份，硝酸鉀35份，冰晶石19份，氟化鈣5份，石墨9份，碳酸鈉2份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鋁合金熔煉用精煉劑的制備方法為將原料硝酸鈉、硝酸鉀、冰晶石、氟化鈣、石墨和碳酸鈉一起放入烘干式旋轉(zhuǎn)復(fù)合攪拌機(jī)中，并在150-250°C溫度下攪拌60-90分鐘，最后制得粉狀精煉劑成品。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的鋁合金熔煉用精煉劑及其制備方法，其特征在于所述的硝酸鈉為純度> 98%的硝酸鈉。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的鋁合金熔煉用精煉劑及其制備方法，其特征在于所述的硝酸鉀為純度> 95%的硝酸鉀。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的鋁合金熔煉用精煉劑及其制備方法，其特征在于所述的冰晶石為純度> 85%的冰晶石。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的鋁合金熔煉用精煉劑及其制備方法，其特征在于所述的氟化鈣為純度> 80%的氟化鈣。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的鋁合金熔煉用精煉劑及其制備方法，其特征在于所述的石墨為純度彡90%的石墨。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的鋁合金熔煉用精煉劑及其制備方法，其特征在于所述的碳酸鈉為純度> 98%的碳酸鈉。
全文摘要
本發(fā)明涉及鋁熔煉凈化劑，特別指一種應(yīng)用于鋁和鋁合金熔煉過程中熔體爐內(nèi)凈化處理的鋁合金熔煉用精煉劑及其制備方法。本發(fā)明由下列重量份的原料制成硝酸鈉(NaNO3)26-34份，硝酸鉀(KNO3)30-40份，冰晶石(Na3AlF6)15-22份，氟化鈣(CaF2)4-6份，石墨(C)6-12份，碳酸鈉(Na2CO3)2-4份。本發(fā)明制備方法為將原料硝酸鈉、硝酸鉀、冰晶石、氟化鈣、石墨和碳酸鈉一起放入烘干式旋轉(zhuǎn)復(fù)合攪拌機(jī)中，并在150-250℃溫度下攪拌60-90分鐘，最后制得粉狀精煉劑成品。本發(fā)明精煉能力強(qiáng)，對提高鋁行業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量作用明顯；價格低，用量少，節(jié)約成本顯著；改善了工人的工作環(huán)境，對環(huán)境污染小。
文檔編號C22C21/00GK102181757SQ20111016538
公開日2011年9月14日 申請日期2011年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月20日
發(fā)明者張仁貴, 楊國軍 申請人:岳陽德利亨新材料科技有限公司