一種多元鉛基板柵合金及其生產方法與流程

2023-09-22 03:00:30 2

本發明涉及一種添加了鈉鋁錫銦鍶的多元鉛基板柵合金，及其生產方法。

背景技術：

目前鉛基合金已經廣泛應用於免維護鉛酸蓄電池工業生產中，幾種常用的免維護鉛合金都有一個共同點，大多都含有金屬鈣元素，由於鈣的存在，使鉛系列合金陽極氧化時易形成高阻抗的陽極腐蝕層，即形成了一層導電性差的鈍化膜，影響蓄電池的循環充放電能力。為了改善鈍化膜的導電性問題，近年來許多人在板柵合金引入稀土、銀等添加劑，它們可以降低鈍化膜的阻抗和提高板柵合金的耐腐性，但是生產成本較高。

技術實現要素：

本發明的目的是為了提供一種抑制極板中導電性差的鈍化膜的產生，有效提高了合金的延伸率和澆鑄性能的多元鉛基板柵合金。

本發明的目的還在於提供上述多元鉛基板柵合金的生產方法。

本發明的技術方案在於：多元鉛基板柵合金，其成分包括(wt％ )：鈉0.01-0.05%，鋁0.02-0.05%，錫0.6-0.9%，銦0.02-0.05%，鍶0.02-0.05%，鉛餘量及不可避免的雜質。

本發明生產方法為：將稱量好的鉛錠投入試驗電爐，升溫至350～380℃，使鉛熔化，配入還原劑造渣，撈去表面還原渣後，升溫到450-500℃後，打開電爐罩上的通氣裝置往爐內通入氮氣，同時加入計量鈉，攪拌5-10min，繼續升溫至650-700℃，然後攪拌3-5min，鑄錠，得到鈉母合金；

將稱量好的鉛錠投入試驗電爐，升溫至350～380℃，使鉛熔化，配入還原劑造渣，撈去表面還原渣稱重後升溫到450-500℃後，打開試驗電爐罩上的通氣裝置往爐內通入氮氣，同時加入計量銦，攪拌5-10min，繼續升溫至650-700℃，然後攪拌3-5min，鑄錠，得到銦母合金；

將稱量好的鉛錠投入試驗電爐，升溫至350～380℃，使鉛熔化，配入還原劑造渣，撈去表面還原渣稱重後升溫到600-650℃後，打開試驗電爐罩上的通氣裝置往爐內通入氮氣，同時加入計量鍶，攪拌5-10min，繼續升溫至800-850℃，然後攪拌3-5min，鑄錠，得到鍶母合金；

將稱量好的鉛錠全部加入鉛鍋中升溫到350～380℃，使鉛熔化，配入還原劑造渣，撈去表面還原渣稱重後升溫到650-700℃，依次加入稱量的鋁、錫，攪拌5-10min，降溫至520-550℃後再依次加入已配置好的鈉母合金，銦母合金、鍶母合金，攪拌10-15min使之充分混合均勻，最後加入定量的覆蓋劑，取樣化驗檢測，達到標準要求後鑄錠。

本發明所述還原劑為松香、燒鹼或碳,用量為60T鉛用5-10Kg還原劑。

本發明所述覆蓋劑為碳粉，按照重量比碳粉:鉛=0.25：1000的比例加入。

本發明向爐內通入氮氣的量為 2噸鉛用10-15L氮氣，時間為15-20min。本發明步驟中向試驗電爐裡通入氮氣，目的是為了防止元素氧化燒損，提高元素利用率；

本發明的配方加入鋁可以形成一種保護膜，保護其它元素不被氧化；加入的鈉有效提高了合金的延伸率和澆鑄性能；加入的銦、鍶對抑制正極板中導電性差的鈍化膜的產生，使蓄電池的初期容量循環性能得到很大的改善，增強蓄電池的使用壽命，同時降低了生產成本。

本發明的多元鉛基板柵合金不含鈣元素，替代了傳統鉛鈣合金，解決了用鉛鈣合金生產的鉛酸蓄電池正板柵和鉛膏結合面在化學反應過程中產生陽極不良導電的鈍化膜問題。同時降低了錫的含量，直接降低生產成本。鈉、鋁、錫、銦、鍶等多種元素的加入有效提高了板柵合金的耐腐蝕性，抑制極板中導電性差的鈍化膜的產生，有效提高了合金的延伸率和澆鑄性能，使蓄電池的初期容量循環性能得到很大的改善，增強蓄電池的使用壽命。

本發明將解決或減少現用鉛鈣合金在電池使用過程出現的「鈣效應」，延長電池使用壽命。而製造成本不會增大甚至在原來成本基礎上還會降低。它將成為鉛合金的主流--無銻無鈣複合合金，具有廣闊的市場場景和巨大的社會效益和經濟效益。

具體實施方式

實施例：先稱量3噸1#鉛錠（分三份，每份1噸）、10Kg鈉、10Kg銦、10Kg鍶金屬待用，將1噸1#鉛錠投入試驗電爐，該試驗電爐裡面有耐火材料內襯，內襯與外爐壁之間是電爐絲。升溫至380℃，使鉛熔化，配入還原劑造渣，撈去表面還原渣稱重後升溫到480℃後，打開試驗電爐罩上的通氣裝置往爐內通入氮氣，同時加入20Kg的鈉，攪拌10min，繼續升溫至680℃，然後攪拌5min，取樣檢測，鈉的含量達到1.5-2%後鑄錠，得到可以用於下一步試驗的鈉母合金。

將另1噸的1#鉛錠投入試驗電爐，升溫至380℃，使鉛熔化，配入還原劑造渣，撈去表面還原渣稱重後升溫到480℃後，打開試驗電爐罩上的通氣裝置往爐內通入氮氣，同時加入20Kg的銦，攪拌10min，繼續升溫至680℃，然後攪拌5min，取樣檢測，銦的含量達到1.5-2%後鑄錠，得到可以用於下一步試驗的銦母合金。

將最後1噸的1#鉛錠投入試驗電爐，升溫至380℃，使鉛熔化，配入還原劑造渣，撈去表面還原渣稱重後升溫到630℃後，打開試驗電爐罩上的通氣裝置往爐內通入氮氣，同時加入20Kg的鍶，攪拌10min，繼續升溫至830℃，然後攪拌5min，取樣檢測，鍶的含量達到1.5-2%後鑄錠，得到可以用於下一步試驗的鍶母合金.

然後稱量30噸1#鉛錠，將稱量好的1#鉛錠全部加入鉛鍋中升溫到370℃，使鉛熔化，配入還原劑造渣，撈去表面還原渣稱重後升溫到680℃，依次加入12Kg的鋁、240Kg錫，攪拌10min，降溫至530℃後再依次加入已配置好的鈉母合金450Kg，銦母合金600Kg、鍶母合金600Kg，攪拌15min使之充分混合均勻，最後加入7.5Kg覆蓋劑，取樣化驗檢測，達到配方標準含量要求後鑄錠。