[发明专利]一种再生铝合金除铁的方法

说明书

技术领域

本发明属于再生铝合金除铁技术领域。

背景技术

再生铝在节约能耗方面有着巨大的潜力和优势，然而合金中的杂质元素会对材料的性能产生不同程度的影响，其中以铁的作用最为明显，而且在大多数情况下，铁的存在对铝合金的性能是有害的。国家标准中一般把铸造铝合金的含Fe量限定在0.7wt%以下，而国内外高强度铸造铝合金中含Fe量限定在0.35wt%以下。而硼对铝中过渡元素的净化现象源于对工业纯铝导电性影响的研究。硼能将纯铝中影响导电性的有害杂质 Ti、Cr、Fe、Zr从固溶态转化为对导电性危害较小的析出态，形成 TiB₂、CrB₂、FeB₂、ZrB₂析出物，它们会因其自身的密度远大于铝液而沉降到坩埚底部。

由于铁在固态铝中的溶解度很低，几乎所有的铁元素都以二次相的形式存在，而针片状铁相割裂基体，引起应力集中；并且在凝固过程中会阻塞枝晶间的补缩通道，从而增加孔隙率。若要从根本上解决再生铝合金中铁含量高的问题，必须大力发展有效除铁技术，目前主要方法有重力沉降法、离心除去法、电磁分离法、熔剂法等。但离心分离对大批量炉料处理操作不方便，不能连续处理，且炉料浪费严重，应用于生产实际仍需较大改进；电磁分离法成本太高，结合重力沉降法和熔剂法不但能有效除铁而且操作简单可行，易于控制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种再生铝合金除铁的方法，使用方便，成本低廉，操作工艺简单，易于控制，能够强烈迅速的在再生铝熔体中反应，俘获熔体中的铁元素聚集并沉淀，除铁效果好。

本发明是通过以下技术方案实现的。

本发明所述的一种再生铝合金除铁方法，其过程为：先将精炼剂、硼砂分别研磨，按待处理铝合金的质量百分比称取0.15-0.25%的精炼剂和0.2%-0.8%的硼砂，分别用铝箔纸包住放入烘箱，升温到200℃-250℃，保温2-3h。待铝合金熔化扒渣，在铝合金熔液温度720℃-740℃时，用钟罩压入精炼剂，保温5-10min后扒渣；在铝合金熔液温度680℃-760℃时，压入硼砂待反应完成后扒渣；保温静置30-90min，待其空冷。

本发明所述的硼砂的优选质量百分比为0.4%-0.6%。

本发明所述的硼砂加入时优选的反应温度为700℃-740℃、保温时间30min-70min。

本发明采用电感耦合等离子体原子发射光谱仪对试样进行化学成分分析。

本发明的方法简单，易于控制，熔剂化学稳定性好，有害气体量少。在坩埚内，硼砂会和铝熔体中的铁元素反应形成密度较大的硼铁化合物，在保温静置的过程中沉淀下来，能有效的降低再生铝合金中的铁的含量。

具体实施方式

本发明将通过以下实施例作进一步说明。

以下实施例所用的精炼剂为佛山金属配套材料有限公司生产的精炼剂，其成分为：20%-22%的C₂Cl₆、30%-35%的NaCl、20%-25%的KCl、10%-15%的Na₂SiF₆、5%-10%的NaF。

实施例1。

将精炼剂、硼砂分别研磨后，准确称取0.15%的精炼剂和0.2%的硼砂，分别用铝箔纸包住放入烘箱升温到250℃，保温2h。待再生铝合金熔化扒渣，铝液温度在720℃时，用钟罩压入精炼剂，保温10min后扒渣，测得铝液的温度在680℃时压入硼砂后保温10min后扒渣，再保温静置30min待其空冷。测得除铁率5.08%。

实施例2。

将精炼剂、硼砂分别研磨后，准确称取0.2%的精炼剂和0.5%的硼砂，分别用铝箔纸包住放入烘箱升温到200℃，保温2.5h。待再生铝合金熔化扒渣，铝液温度在730℃时，用钟罩压入精炼剂，保温10min后扒渣，测得铝液的温度在680℃时压入硼砂后保温10min后扒渣，再保温静置60min待其空冷。测得除铁率5.79%。

实施例3。

将精炼剂、硼砂分别研磨后，准确称取0.25%的精炼剂和0.8%的硼砂，分别用铝箔纸包住放入烘箱升温到250℃，保温3h。待再生铝合金熔化扒渣，铝液温度在740℃时，用钟罩压入精炼剂，保温10min后扒渣，测得铝液的温度在680℃时压入硼砂后保温10min后扒渣，再保温静置90min待其空冷。测得除铁率4.87%。

实施例4。