一種鋁合金覆蓋清渣劑的製作方法
2023-12-05 22:59:01 1
專利名稱：一種鋁合金覆蓋清渣劑的製作方法
技術領域：
本發明為鋁合金覆蓋清渣劑，屬於一種鋁合金熔體淨化處理用的加工熔劑。它由多種氯化物、氟化物組成，除了具有效果顯著的除渣作用外，還兼有除氣和覆蓋作用。
除渣和除氣是鋁合金熔體淨化處理的兩個中心環節和終極目的，一直是眾多科研人員研究的課題。為此，各種各樣的除氣方法，除渣方法以及在線的除氣、除渣聯合處理方法應運而生，所用的設備和裝置日趨先進，而其造價、維持費用和技術要求越來越高，在淨化處理過程中所用的熔劑目前普遍採用1#熔劑，其資料來源引自《輕金屬材料加工手冊》下冊第15頁表5-1-8(冶金工業出版社，1980)。1#熔劑呈塊狀，其化學組分為47％KCl+30％NaCl+23％Na3AlF6，使用時需裝入精煉筐中送入爐內熔體裡進行除渣精煉。這種傳統的熔劑在實際應用時除了具有操作不方便的不足外，其造渣效果不佳，因而鋁熔體中的氧化夾渣除不盡，所形成的渣又不易與鋁熔體分離，使鋁液的純潔度難於提高，而且因形成的渣中含有相當數量的鋁液，一般達到3～10％，造成浪費金屬。
本發明的目的就是針對現有技術的不足之處，提供一種具有良好的鋪開性、分離性和精煉性的鋁合金覆蓋清渣劑，而且該熔劑具有使用方便的特點。
為了達到上述的目的，本發明提供的鋁合金覆蓋清渣劑，由氯化物和氟化物構成，其特徵在於它還包括稀有原素，所述的氯化物、氟化物和稀有原素的重量百分比是氯化鉀20～90％，氟矽酸鈉20～70％，氧化鉬0.05～5％；氯化物、氟化物和稀有原素的重量百分比是氯化鈉20～90％，元明粉20～70％，氧化鉬0.05～5％；將上述各種配料按重量稱好；將已稱好的配料倒入混料機中攪拌，使之混合均勻；將混合均勻的混合物以用具裝好，放入乾燥箱內烘乾烘乾呈塊狀物後，將其破碎呈粉末狀，按重量裝袋封口即成。
本發明按上述描述所提供的除渣劑呈粉狀，由多種氯化物和氟化物混合而成，施用於鋁合金熔體中進行淨化處理時，其中的NaCl、KCl2、起到覆蓋劑的作用，元明粉、Na2SiF6起到精煉劑的作用，而MnO3起到補充精煉劑的作用。NaCl、KCl的組合對鋁熔體具有良好的覆蓋作用，因為這些化合物表面張力小，粘性小，具有很好的鋪開性、覆蓋性和分離性。同時NaCl與KCl對熔體無汙染性。MgCl2在720℃時以液態存在，具有溶解氫的作用，也能把熔體中的懸浮物粒子包圍起來。使其與鋁熔體分離，從而起到除氣、除渣的作用。添加一定量的MnO3，可以降低KCl、NaCl混合鹽的熔點，提高覆蓋作用，並且NaF也可以侵蝕Al2O3-Al界面上的金屬熔體，使氧化膜機械地脫離，溶於熔劑中，其反應方程式如下
本熔劑中所加的氟化物具有吸附夾雜物上浮到鋁熔液的液面並形成幹渣的能力。
某些金屬碳酸鹽(M2CO3·MCO3)可發生以下反應
利用此反應可作為供氧源，使渣中的鋁以及熔劑中加入的鋁粉，著火而發熱，成為渣的主要成份，氧化物變得更穩定，易生成和熔 鋁親合力更小的高溫氧化物而使除渣力提高。
熔劑中的氧化物部份分解而生成氯氣，反應如下
部份氟化物分解產生的氟又促進氯化物分解，生成氯氣，反應如下
某些金屬碳酸鹽(CaCO3·MgCO3)熱分解反應如下
夾雜物及氫被上述各反應中產生的氣泡所吸附並隨氣泡上升溢出鋁熔液面而除氣，與此同時一些夾雜物也隨氣泡上升到液面而除去。
由於加入少量增效劑提高了熔劑的綜合能力。
本發明所提供的鋁合覆蓋清渣劑，a、將上述各種配料按重量稱好；b、將已稱好的配料倒入混料機中攪拌，使之混合均勻；c、將混合均勻的混合物以用具裝好，放入乾燥箱內烘乾；d、烘乾呈塊狀物後，將其破碎呈粉末狀，按重量裝袋封口即成。適用於高鎂含量的鋁鎂合金和過共晶鋁矽合金以外的所有類型的鋁合金的除渣處理，而且還可以廣泛用於清爐時爐牆和爐底的除渣，具有使用時可以採用人工拋撒攪拌法，也可以採用惰性氣體噴吹法。採用人工拋撒攪拌法時，將除渣劑人工直接均勻地拋向鋁液表面，並進行攪拌，街浮渣生成並明顯與鋁液分離，用扒渣工具扒去浮渣，其添加量為街處理鋁量的0.3～0.65。當採用惰性氣體噴吹法時，用專用的噴吹裝置將除渣劑均勻地噴入到熔體內部，並且噴入的同時進行攪拌，噴吹氣體採用Ar或N2。這種噴吹方法不但強化除渣效果，而且增強了除氣作用，同時也大大減輕了工人的操作強度，因而可適用於熔爐、澆包、坩堝及轉注過渡容器中的熔體處理。
本發明所提供的除渣劑具有良好的鋪開性、分離性和精煉性，而且具有適用範圍廣、使用方便的特點，與已有的1#熔劑相比除了具有突出的除渣效果外，還兼有除H2和覆蓋作用。例如某鑄軋生產線上按處理鋁熔體量的0.3％分別添加本發明提供的除渣劑和1#熔劑，並切取鑄軋板坯試樣進行氧化夾渣測量。其測量結果表明在相同條件下，用本發明提供的除渣劑處理的試樣中氧化夾渣質點數平均為21.1，比用1#熔劑處理的63.5減少42.3。除渣效果顯著優於1#熔劑。而本發明與1#熔劑的除氣效果對比試驗表明，在相同條件下本發明的除H2效果比1#熔劑提高40％，而本發明提供的除渣劑採用N2進行噴入時，其除N2效果比1#熔劑提高50.6％，除N2率達到81.5％。採用本發明提供的除渣劑對鋁合金熔體進行淨化處理時，除了具有除渣徹底，分離乾淨的特點外，所形成的渣中含金屬量大為降低，降到2％以下。
本發明提供的實施例之一本發明提供的除渣劑，其氯化物和氟化物由表1所示的組分組成表1
本發明提供的實施例之二本發明提供的除渣劑，其氯化物和氟化物由表2所示的組分組成表2
本發明相比現有技術具有如下優點1、將本發明加入鋁的熔體中後，可使鋁熔體流動性好，形成隔離覆蓋層，具有防吸氣性能好抑制吸氫防止氧化的作用。
2、將本發明加入到鋁的熔體後生成和熔體分離的粉末狀熔渣一一清渣力強。
3、無毒、無汙染，不影響人的健康，本發明選用的原料不含有毒物質，如六氯乙烷、氯化鋅等。
權利要求
1.一種鋁合金覆蓋清渣劑，由氯化物和氟化物構成，其特徵在於它還包括稀有原素，所述的氯化物、氟化物和稀有原素的重量百分比是氯化鉀20～90％，氟矽酸鈉20～70％，氧化鉬0.05～5％。
2.根據權利要求1所述的鋁合覆蓋清渣劑，其特徵在於所述的氯化物、氟化物和稀有原素的重量百分比是氯化鈉20～90％，元明粉20～70％，氧化鉬0.05～5％。
3.根據權利要求1所述的鋁合覆蓋清渣劑，其特徵在於a、將上述各種配料按重量稱好；b、將已稱好的配料倒入混料機中攪拌，使之混合均勻；c、將混合均勻的混合物以用具裝好，放入乾燥箱內烘乾d、烘乾呈塊狀物後，將其破碎呈粉末狀，按重量裝袋封口即成。
全文摘要
本發明為鋁合金覆蓋清渣劑,由氯化物和氟化物構成,其特徵在於它還包括稀有原素,所述的氯化物、氟化物和稀有原素的重量百分比是:氯化鉀20～90%,氟矽酸鈉20～70%,氧化鉬0.05～5%。本發明具有良好的鋪開性、分離性和精煉性的鋁合金覆蓋清渣劑,而且該熔劑具有使用方便的特點。
文檔編號C22B9/10GK1275628SQ9911621
公開日2000年12月6日 申請日期1999年6月1日 優先權日1999年6月1日
發明者曹啟哲, 張宇綱, 曹啟馨 申請人:曹啟哲