[发明专利]一种铝及铝合金用精炼剂及其制备方法有效
申请号: | 201811562506.6 | 申请日: | 2018-12-20 |
公开(公告)号: | CN109306412B | 公开(公告)日: | 2020-06-09 |
发明(设计)人: | 张苹;马涛;马明明;范建海;王文红;李伟;王红伟;郝丽荣;李泽林;杨洁然 | 申请(专利权)人: | 河北四通新型金属材料股份有限公司 |
主分类号: | C22C1/02 | 分类号: | C22C1/02;C22C1/06;C22C21/00;C22B9/10;C22B21/06 |
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地址: | 071100 河北*** | 国省代码: | 河北;13 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 铝合金 精炼 及其 制备 方法 | ||
本发明提供了一种铝及铝合金用精炼剂及其制备方法,原料包括如下组分:氯化钠、氯化钾、氯化镁、氟铝酸钾、氟化钙、氟硅酸钠、碳酸钠、碳酸镁以及碳酸钙;将物料投入混料机进行混合,然后将混合好的物料使用烘干机在200~300℃条件下烘干1~2个小时,测得精炼剂中水分≤0.05%,本发明可以弥补现有精炼剂在精炼效果、职业健康和环保等方面的不足,同时还能有效去除杂质元素Ca。
技术领域
本发明涉及铝合金冶炼助剂技术领域,具体涉及一种铝及铝合金用精炼剂及其制备方法。
背景技术
熔融金属液在精炼处理以及运输过程中,氧化皮、金属间化合物、炉膛碎片等异质物容易被带入到金属液中,形成非金属夹杂,这些非金属夹杂主要是氧化物夹杂。根据其在熔化和浇铸过程中形成时期的不同,可以分为一次氧化物夹杂和二次氧化物夹杂。
一次氧化物夹杂主要是指铝液浇注前形成的所有氧化物夹杂。一次氧化物夹杂按其形状可分两类:一类是宏观组织中分布不均匀的大块夹杂物,这类夹杂物,使合金组织不连续,降低工件的气密性能,成为腐蚀的根源,明显降低铝合金的强度和塑性,也往往成为零件的裂纹源,第二类氧化物夹杂是指细小的、弥散的夹杂物,即使经过仔细净化也不能全除去,它使金属液粘度增大,降低凝固时铝液的补缩能力,易造成铸件的缩松。
二次氧化物夹杂,又称为内生夹杂物,主要是在浇注过程中形成的。内生夹杂物一般来说分布比较均匀,颗粒也比较小。铝液在浇注过程中的飞溅、紊流是二次氧化物夹杂的主要来源。铝液在砂型中,与型砂中的水分作用,经水分解为氧和氢,氧与铝作用形成氧化物夹杂,氢溶于铝液。
如果将未经净化处理的铝液直接生产铸件,则在凝固过程中铝液中溶解的气体随着溶解度的降低而上浮,加之铸件内部存在的氧化夹杂,使铸件出现气孔、裂纹等铸造缺陷,严重影响铸件质量,甚至使产品报废。因此,必须对铝及铝合金熔体进行净化处理,以除去其中的气体、金属氧化物、非金属夹杂物和其它有害元素,净化合金熔体,从而提高合金的品质。
精炼剂净化法是铝及铝合金生产上常用的熔体净化方法,由于具有易于操作、净化效果好等优点,在实际生产中有着广泛的应用。精炼剂对于铝合金熔体的净化具有重要作用,精炼剂质量的好坏关系到铝合金品质及性能的提升,目前,对精炼剂没有性能指标的要求,也没有形成统一的评判标准,市场上的精炼剂质量参差不齐,价格也有较大差异,在一定程度上影响了精炼剂的推广使用。
目前,公开的精炼剂产品一般都含有氯化钠、氟铝酸钠、氟硅酸钠、氟化钠等钠盐中的一种或几种。如中国发明专利CN101343699A公布了一种铝硅合金精炼剂,其主要由氯化钾、氯化钠、氯化锌、氟铝酸钠、氟硅酸钠、硝酸钠、石墨粉、木炭粉、六氯乙烷、氟硼酸钠、氟钛酸钾组成,适用于铝硅合金的铸造;中国发明专利CN101423910A公布了一种铝及低镁铝合金用精炼剂,其主要由氯化钠、硫酸钠、氟化钙、氯化钾、氯化镁、氟硅酸钠组成,适用于铝及镁含量小于2%的铝合金的精炼;中国发明专利CN101967565A公布了一种铝及铝合金用精炼剂,其主要由氯化钠、氟硅酸钠、硫酸钠、氟化钙、六氯乙烷组成,该精炼剂还可以包括碳酸镁钙、氟铝酸钠、硫代硫酸钠、氟化钠中的一种或多种,该精炼剂不含钾盐,对电解槽的腐蚀小,用该精炼剂精炼铝及铝合金后产生的铝灰可以实现回电解槽重新利用。中国发明专利CN201810331113.8公布了一种铝合金用精炼剂、制备方法及精炼工艺,其主要由氯化钾、氯化钠、四氯铝酸钠、硫酸钠、氟硅酸钠和促进剂组成,促进剂能够促进精炼剂中四氯铝酸钠的分解,同时,减小精炼剂与氧化夹杂物之间的界面张力,使氧化夹杂物能够顺利漂浮在液面上,进而被除去,从而提高产物质量。
目前公开的专利存在以下一种或多种缺陷:①单位用量较大,一般在2-3‰以上,净化效率较低;②含有有毒且有难闻气味的六氯乙烷,危害人员健康及环境;③六氯乙烷、硫酸钠等成分,使用过程中释放出氯气、二氧化硫等刺激性气体,污染环境;④功能单一,仅能去除氧化夹杂物,对杂质元素Ca的去除能力不足。
发明内容
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