CN101519741A - 铝硼中间合金锭配方及制作工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种硼铝中间合金锭配方。还公开了该硼铝中间合金锭的制作工艺。硼铝中间合金锭配方电解铝∶氟硼酸钾＝1∶0.6～0.75。硼铝中间合金锭制作工艺，包含下列步骤：加料、熔炼、精炼、静置、浇铸、检测，在加料工艺中，加入电解铝的同时按配方量加入氟硼酸钾，在熔炼与精炼工艺工序间还有熔体净化工艺与电磁搅拌合金化工艺；与传统工艺相比增加了反应时间，降低了反应温度，提高了硼元素的回收率。使氟硼酸钾回收率达到85％以上。本发明配方使硼元素含量比传统工艺生产的AlB3合金锭硼元素含量高约2％。使用量为AlB3中间合金锭用量的50－60％，硼化时间缩短10－15分钟，可以降低成本20％左右。

Description

铝硼中间合金锭配方及制作工艺

技术领域

本发明涉及一种有色金属硼化处理用的中间合金锭的配方，具体地说涉及一种铝金属硼化处理用的铝硼中间合金锭配方；本发明还涉及按照该配方制做铝硼中间合金锭的工艺。

背景技术

铝的密度小，具有较强的韧性和抗拉强度、优良的导电性，电导率约为铜的62％，密度为铜的33％。在电阻相同的条件下，铜和铝的体积比为0.618，重量比为2.03。可见，使用铝代替铜时，其面积和直径分别比铜导体大38.2％和21.5％，而重量仅为铜的一半，在电工方面获得了越来越广泛的应用。但是，铝中含有的Si、Fe等基本杂质元素，以及Ti、V、Cr、Mn等过度族的微量杂质元素降低了铝的导电率，一般工业纯铝在未进行净化处理前达不到电工导线最大电阻率2.8264×10^-8Ω·m的国际标准要求，限制了铝作为导线的的进一步应用。研究表明：硼元素对铝液中的Ti、V、Cr、Mn有很强的作用能力，形成高熔点、密度较大的硼化物，部分硼化物通过静置去除，减少了这些元素对导电性的影响从而提高导电率。现有技术所用的硼化材料为AlB3，其生产工艺为：加入电解铝、熔炼、加入氟硼酸钾进行合金化、精炼、静置、浇铸、检测。其配方为：电解铝：氟硼酸钾＝1：0.36～0.45，硼铝合金锭中的硼含量2.5％～3.5％。现有技术存在的缺陷是：由于现有技术铝硼合金锭的生产工艺存在缺陷，导致了铝硼合金锭中的硼含量低。突出表现在以下两个方面，一是铝硼合金传统制作方法为使氟盐在铝液中进行铝热还原反应，传统生产方式依靠人工进行搅拌，且合金化温度高达900～1000℃，热能消耗大，搅拌效果不到位，氧化烧损严重，导致B元素回收率低，为80％；二是传统的硼化材料AlB3使用量大，一般为2‰，硼化时间长，约为30～35分钟。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种硼含量高且硼的回收率高的硼铝中间合金锭配方。

本发明的另一个目的是提供热能消耗较低、用量少、硼化时间短、硼的回收率高、生产工艺更加完善的硼铝中间合金锭的制作工艺。

本发明的解决方案是：硼铝中间合金锭配方，其特征是，电解铝：氟硼酸钾＝1：0.6～0.75。

硼铝中间合金锭制作工艺，包含下列步骤：加料、熔炼、精炼、静置、浇铸、检测，其特征是，在加料工艺中，加入电解铝的同时按配方量加入氟硼酸钾，在熔炼与精炼工艺工序间还有熔体净化工艺与电磁搅拌合金化工艺；所述的熔体净化工艺为：加入熔体重量0.5-1.5‰的市售清渣剂经充分搅拌后将浮渣处理干净；所述的电磁搅拌合金化工艺为：对合金液进行电磁搅拌，使氟硼酸钾与铝液充分反应、合金化，反应温度为800-950℃。

本发明的有益效果是：通过创新硼铝中间合金锭配方及相关工艺步骤、参数，改进合金化工艺、改变原料加入顺序等，克服了在高浓度下硼元素实收率低的难题。增加熔炼工艺和电磁搅拌合金化工艺后，在熔炼过程中就可以将氟硼酸钾进行预热，同时铝液就与氟硼酸钾进行反应，与传统工艺相比增加了反应时间，降低了反应温度，将原反应温度900-1000℃降低为800-950℃，提高了硼元素的回收率。使氟硼酸钾回收率达到85％以上。本专利申请配方使硼元素含量提高到5％，比传统工艺生产的AlB3硼铝中间合金锭硼元素含量高约2％。使用本专利申请的硼铝中间合金锭在对铝液进行硼化处理时，使用量为AlB3中间合金锭用量的50-60％，硼化时间缩短10-15分钟，可以降低成本20％左右。

具体实施方式

实施例1.

取1000千克电解铝，600千克氟硼酸钾，按下列步骤进行：

加料。将称好的电解铝、氟硼酸钾入炉。

熔炼。对加入材料加热熔炼，在熔炼过程中，铝液与氟硼酸钾进行反应，反应温度约为800℃。

熔体净化。加入熔体重量0.5‰的清渣剂充分搅拌后将浮渣处理干净。电磁搅拌合金化。净化处理后，对合金液进行电磁搅拌，使氟硼酸钾与铝液充分反应，反应温度约为950℃。

精炼处理、静置、浇铸、检测等工艺采用现有技术。

实施例2.

取1000千克电解铝，700千克氟硼酸钾，按下列步骤进行：

加料。将称好的电解铝、氟硼酸钾入炉。

熔炼。对加入材料加热熔炼，在熔炼过程中，铝液与氟硼酸钾进行反应，反应温度约为900℃。

熔体净化。加入熔体重量1‰的清渣剂充分搅拌后将浮渣处理干净。

电磁搅拌合金化。净化处理后，对合金液进行电磁搅拌，使氟硼酸钾与铝液充分反应，反应温度约为850℃。

精炼处理、静置、浇铸、检测等工艺采用现有技术。

实施例3.

取1000千克电解铝，750千克氟硼酸钾，按下列步骤进行：

加料。将称好的电解铝、氟硼酸钾入炉。

熔炼。对加入材料加热熔炼，在熔炼过程中，铝液与氟硼酸钾进行反应，反应温度约为950℃。

熔体净化。加入熔体重量1.5‰的清渣剂充分搅拌后将浮渣处理干净。

电磁搅拌合金化。净化处理后，对合金液进行电磁搅拌，使氟硼酸钾与铝液充分反应，反应温度约为800℃。

精炼处理、静置、浇铸、检测等工艺采用现有技术。

Claims (2)

1、硼铝中间合金锭配方，其特征是，电解铝：氟硼酸钾＝1：0.6～0.75。

2、硼铝中间合金锭制作工艺，包含下列步骤：加料、熔炼、精炼、静置、浇铸、检测，其特征是，在加料工艺中，加入电解铝的同时按配方量加入氟硼酸钾；在熔炼与精炼工艺工序间还有熔体净化工艺与电磁搅拌合金化工艺；所述的熔体净化工艺为：加入熔体重量0.5-1.5‰的市售清渣剂充分搅拌后将浮渣处理干净；所述的电磁搅拌合金化工艺为：对合金液进行电磁搅拌，使氟硼酸钾与铝液充分反应、合金化，反应温度为800-950℃。