一種鉛鈣錫鋁合金及其生產方法與應用與流程
2023-10-09 12:14:49 3
本發明涉及一種鉛鈣錫鋁合金及其生產方法與應用，具體涉及一種用於蓄電池拉網板柵用連續澆鑄鉛板帶的合金，屬於合金生產技術領域。
背景技術：
傳統的板柵用鉛鈣錫鋁合金的配製方法，是將鈣母合金配製成工藝要求成份的鉛鈣錫鋁合金，澆鑄板柵時，將要求成份的合金再次熔化進行生產，此合金因長時間高溫暴露於空氣中，會有部分鈣氧化損失，有時需要加入一定量的鈣母合金補充鈣的成份，增加生產成本。而且採用加鈣母合金的措施，會造成鉛鈣合金成份不均勻，後序生產的板柵內部晶體結構不一致而使電池在使用時因板柵局部腐蝕而失效，嚴重限制電池的使用壽命，同時產生大量的鉛煙和鉛蒸汽汙染環境。
技術實現要素：
針對上述問題，本發明提供了一種鉛鈣錫鋁合金及其生產方法和應用，本發明工序短，鈣損失少，適合於採用拉網式板柵生產技術的蓄電池，本發明生產靈活、方便。本發明的技術方案如下：
一種鉛鈣錫鋁合金，由按以下質量分數的原料組成：
鉛 96.96-98.13%；
鈣鋁合金Ca-Al 0.07-0.14%，其中，鈣的含量為鈣鋁合金的75%、鋁的含量為鈣鋁合金的25%；
鉛錫合金Pb-Sn 1.3-1.9%，其中， 鉛的含量為鉛錫合金的 30%、錫的含量為鉛錫合金的70%；
鋁箔 0.5-1%，（包裹鈣鋁合金）。
優選的，鉛鈣錫鋁合金由按以下質量分數的原料組成：
鉛 97.71%；
鈣鋁合金Ca-Al 0.09%，其中，鈣的含量為鈣鋁合金的75%、鋁的含量為鈣鋁合金的25%；
鉛錫合金Pb-Sn 1.7%，其中， 鉛的含量為鉛錫合金的 30%、錫的含量為鉛錫合金的70%；
鋁箔 0.5%。
本發明中，鉛鈣錫鋁合金的生產方法如下：
（1）將佔鉛鈣錫鋁合金總量的70%的鉛升溫到560-600℃；優選的，升溫到580℃。
（2）加入用鋁箔包裹的塊狀或粒狀鈣鋁合金，迅速攪拌，邊攪拌邊加入餘量的鉛，共攪拌8-10分鐘；優選的，攪拌時間為10分鐘。
（3）待溫度降到500-550℃時，加入鉛錫合金，繼續攪拌15-20分鐘，即得；優選的，待溫度降到520℃時，加入鉛錫合金，繼續攪拌20分鐘。
餘量鉛的含量控制在15%-20%，目的是為了冷卻加入鈣鋁合金時產生的大量熱能，縮短冷卻時間，減少加溫耗能，同時減少氧化損失。
進一步的，本發明中，鈣鋁合金的最大線性尺寸不超過50mm的塊狀結構，鋁既是保護劑，又是合金的組成元素。
本發明鉛鈣錫鋁合金生產方法步驟（2）和步驟（3）攪拌過程中，使用變頻調速電機控制攪拌速度加速或減速變化，從而控制鉛液流動形式，以達到快速混合均勻的目的，同時又減少氧化損失或燒損。
本發明還包括，在合金配製之後的澆鑄工序，具體步驟如下：
（1）將鉛鈣錫鋁合金液從熔煉鍋輸送到保溫鍋；
（2）將保溫鍋內的合金液通過保溫管泵入到澆鉛口連通的鉛液緩存料鬥；
（3）控制合金液的泵入量，連續澆鑄鉛帶。
本發明與現有技術相比具有以下優點：
本發明利用鈣鋁合金和鉛錫合金配製成的鉛鈣錫鋁合金，不經過澆鑄條塊，直接用於連續澆鑄鉛帶，其優點是：1）可根據生產工藝需求配製不同成份的合金，產品合格率100%。2）鈣和錫的利用率可提高到94%以上。3）減少了二次加熱熔化能量的消耗，減少了因氧化而產生的鉛渣。4）在配製合金和保溫過程中減少了鉛煙塵汙染。
具體實施方式
下面結合具體實施例來進一步描述本發明，本發明的優點和特點將會隨著描述而更為清楚。但實施例僅是範例性的，並不對本發明的範圍構成任何限制。本領域技術人員應該理解的是，在不偏離本發明的精神和範圍下可以對本發明技術方案的細節和形式進行修改或替換，但這些修改和替換均落入本發明的保護範圍內。
實施例1 一種鉛鈣錫鋁合金及其生產方法
鉛鈣錫鋁合金由按以下質量分數的原料組成：
鉛 97.71%；
鈣鋁合金Ca-Al 0.09%，其中，鈣的含量為鈣鋁合金的75%、鋁的含量為鈣鋁合金的25%；
鉛錫合金Pb-Sn 1.7%，其中， 鉛的含量為鉛錫合金的 30%、錫的含量為鉛錫合金的70%；
鋁箔 0.5%。
上述鉛鈣錫鋁合金的生產方法如下：
（1）將佔鉛鈣錫鋁合金總量的70%的鉛升溫到580℃；
（2）加入用鋁箔包裹的塊狀或粒狀鈣鋁合金，迅速攪拌，邊攪拌邊加入餘量的鉛，共攪拌10分鐘；
（3）待溫度降到520℃時，加入鉛錫合金，繼續攪拌20分鐘，即得。
實施例中，鈣鋁合金的最大線性尺寸不超過50mm的塊狀結構。攪拌過程中，使用變頻調速電機控制攪拌速度加速或減速變化。
實施例2 一種鉛鈣錫鋁合金及其生產方法
鉛鈣錫鋁合金由按以下質量分數的原料組成：
鉛 96.7%；
鈣鋁合金Ca-Al 1.0%，其中，鈣的含量為鈣鋁合金的75%、鋁的含量為鈣鋁合金的25%；
鉛錫合金Pb-Sn 1.8%，其中， 鉛的含量為鉛錫合金的 30%、錫的含量為鉛錫合金的70%；
鋁箔 0.5%。
上述鉛鈣錫鋁合金的生產方法如下：
（1）將佔鉛鈣錫鋁合金總量的70%的鉛升溫到600℃；
（2）加入用鋁箔包裹的塊狀或粒狀鈣鋁合金，迅速攪拌，邊攪拌邊加入餘量的鉛，共攪拌9分鐘；
（3）待溫度降到530℃時，加入鉛錫合金，繼續攪拌18分鐘，即得。
實施例中，鈣鋁合金的最大線性尺寸不超過50mm的塊狀結構。攪拌過程中，使用變頻調速電機控制攪拌速度加速或減速變化。
實施例3 本發明鉛鈣錫鋁合金的澆鑄工序，具體步驟如下：
（1）將鉛鈣錫鋁合金液從熔煉鍋輸送到保溫鍋；
（2）將保溫鍋內的合金液通過保溫管泵入到澆鉛口連通的鉛液緩存料鬥；
（3）控制合金液的泵入量，連續澆鑄鉛帶。