CN101921927B - 铅钙锡铝合金的配制工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铅钙锡铝合金的配制工艺，本发明的技术要点在于：1.将合金配方中所需重量的铅分两次加入，充分利用后加入的铅对熔液进行降温，减少了降温等待时间，减少了燃料用量；2.改变传统生产工艺中分别添加铝锭和钙屑的做法，采用直接添加钙铝中间合金的做法，减少了添加频次，且搅拌装置直接将合金块搅入熔铅锅，减少了钙的氧化和烧损；3.采用具有半球形内腔的熔铅锅，且在锅内设置桨叶搅拌装置，缩短搅拌时间且搅拌均匀。
Description
技术领域
本发明涉及金属合金的配置工艺，具体涉及一种铅钙锡铝合金的配制工艺。
背景技术
铅钙锡铝合金普遍应用于免维护铅酸蓄电池板栅及铅零件的制作，但铅钙锡铝合金的配制具有一定难度。传统的铅钙锡铝合金的配制工艺为：1、在熔炉(锅)内加入合金配方中的铅锭，加热至700℃，待炉内铅锭熔化后，加入所需量的铝锭并将铝锭压入铅液中，待铝锭熔化后搅拌5～10min，使铝全部均匀地熔于铅液中。2、当炉内铅铝合金液温度在680℃～700℃时，开始向铅液中压入所需的钙屑，停止加温并等合金温度下降到500℃时加入所需量的锡，并进行搅拌5～10min。3、清除浮渣，然后进行合金锭的浇铸。
由于钙是活泼金属，钙的原子量为40，而铅的原子量为207，因此钙较铅轻，在配制过程中不易压入熔锅内部，在高温环境下钙的氧化和烧损就更加严重，钙含量不易控制。同时由于铅钙锡铝合金配制过程中钙的大量氧化和烧损对环境造成的污染严重。铝的原子量为27，在合金配制过程中，同样存在压入熔锅内部困难、搅拌不均匀的问题。另外，在蓄电池行业一般配制合金均采用方型熔锅，鼓入压缩空气进行搅拌，在合金的配制过程中，由于熔锅为方型，搅拌过程中存在死角，另外，压缩空气搅拌不充分不能保证整锅内合金成份的均匀性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种铅钙锡铝合金的配置工艺，该工艺减少了合金配制过程中钙的氧化和烧损，降低了对环境的污染，提高了合金成分的均匀性，且有效缩短了合金配制时间，提高了生产效率。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：铅钙锡铝合金的配制工艺，其包括以下步骤：
(1)准备原料：铅、锡和钙铝合金，且各原料占总原料的重量百分比为：
铅 99.25％～99.45％
锡 0.4％～0.6％
钙铝合金 0.1％～0.2％，
其中，钙铝合金中钙与铝的重量比为3∶2～5∶2；
(2)将占铅原料总重量的70％～80％的铅加热至670～700℃，使铅充分熔化，对铅熔液进行搅拌，在搅拌状态下向铅熔液中加入钙铝合金，继续搅拌使钙铝合金完全熔化并混合均匀；
(3)停止搅拌和加热，加入剩余的铅至熔化，对混合熔液进行搅拌，在搅拌状态下向混合熔液中加入锡，继续搅拌使锡完全熔化并混合均匀；
(4)在搅拌状态下将清渣剂撒向混合熔液表面，然后将浮渣清除；
(5)待混合熔液温度降至480～500℃进行合金锭的浇铸。
作为一种优选的技术方案，各原料占总原料的重量百分比为：
铅 99.35％
锡 0.5％
钙铝合金 0.15％，
其中，钙铝合金中钙与铝的重量比为2∶1。
作为一种优选的技术方案，在步骤(2)中，将占铅原料总重量的75％的铅加热熔化。
作为一种优选的技术方案，所述清渣剂为软木粉，所述清渣剂占原料总重量的0.05％。
作为一种优选的技术方案，所述配制工艺用到的金属熔化器具包括具有半球形内腔的熔铅锅，在所述熔铅锅内设置有由动力装置驱动的搅拌轴，在所述搅拌轴的端部设置有搅拌桨叶。
采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：
1、本发明采用具有半球形内腔的熔铅锅，且在熔铅锅内设置有由动力装置驱动的搅拌轴，在所述搅拌轴的端部设置有搅拌桨叶，采用搅拌桨叶对锅内熔液进行搅拌。该结构有效解决了传统鼓空气搅拌存在死角的问题，同时可以使合金搅拌的更加充分，保证合金铸锭的成分均匀性。
2、本发明采用添加中间合金的做法，改变传统配制工艺中分别添加铝锭和钙屑的做法，直接选购钙铝合金块，这样即减少了添加频次，一次加入，同时搅拌桨叶可以直接将钙铝合金块卷入熔铅锅内部，大量减少钙的烧损。
3、本发明将铅锭分次加入，先加入合金配方中铅原料总重量的70％～80％，待钙铝合金和锡都加入后，最后再加入剩余的铅，充分利用剩余的铅对混合熔液进行降温。这样不仅有效减少了一次加温所需燃料的使用量，同时又减少了降温等待时间，提高了生产效率，减少了高温情况下合金中钙的氧化和烧损。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明实施例中金属熔化器具的结构示意图。
图中：1.熔铅锅，2.减速电机，3.搅拌轴，4.搅拌桨叶。
具体实施方式
由图1所示，本发明配制工艺用到的金属熔化器具为具有半球形内腔的熔铅锅1，在该熔铅锅1内设置有由动力装置减速电机2驱动的搅拌轴3，在所述搅拌轴3的端部设置有搅拌桨叶4。
实施例一
一种铅钙锡铝合金的配制工艺，其包括以下步骤：
(1)准备原料：铅、锡和钙铝合金，且各原料占总原料的重量百分比为：
铅 99.25％
锡 0.6％
钙铝合金 0.15％，
其中，钙铝合金中钙与铝的重量比为3∶2；
(2)将占铅原料总重量的70％的铅加入熔铅锅内，加热至670℃，使铅充分熔化，对铅熔液进行搅拌，大约搅拌2～3分钟，在搅拌状态下向铅熔液中加入钙铝合金，继续搅拌2分钟，使钙铝合金完全熔化并混合均匀；
(3)停止搅拌和加热，向熔铅锅内加入剩余的铅，所述剩余铅熔化后，对混合熔液进行搅拌，在搅拌状态下向混合熔液中加入锡，继续搅拌2～3分钟，使锡完全熔化并混合均匀；
(4)调整搅拌速度，在慢速搅拌状态下将占原料总重量0.05％的清渣剂(软本粉)撒向混合熔液表面，静止2～3分钟，等爆剥之后，将浮渣清除；
(5)待混合熔液温度降至500℃进行合金锭的浇铸。
采用本发明的配置工艺，目前配制10T/锅的铅钙锡铝合金燃煤节约成本1000元，配制每锅合金由原来的6h减少到3.5h，大大提高了生产效率，同时钙烧损由原来的30wt％降低到12wt％。并且经合金成分检定，合金成分非常均匀。
实施例二
一种铅钙锡铝合金的配制工艺，其包括以下步骤：
(1)准备原料：铅、锡和钙铝合金，且各原料占总原料的重量百分比为：
铅 99.35％
锡 0.5％
钙铝合金 0.15％，
其中，钙铝合金中钙与铝的重量比为2∶1；
(2)将占铅原料总重量的75％的铅加入熔铅锅内，加热至700℃，使铅锭充分熔化，对铅熔液进行搅拌，大约搅拌2～3分钟，在搅拌状态下向铅熔液中加入钙铝合金，继续搅拌2分钟，使钙铝合金完全熔化并混合均匀；
(3)停止搅拌和加热，向熔铅锅内加入剩余的铅，所述剩余的铅熔化后，对混合熔液进行搅拌，在搅拌状态下向混合熔液中加入锡，继续搅拌2～3分钟，使锡完全熔化并混合均匀；
(4)调整搅拌速度，在慢速搅拌状态下将占原料总重量0.05％的清渣剂(软木粉)撒向混合熔液表面，静止2～3分钟，等爆剥之后，将浮渣清除；
(5)待混合熔液温度降至480℃进行合金锭的浇铸。
采用本发明的配置工艺，目前配制10T/锅的铅钙锡铝合金燃煤节约成本1200元，配制每锅合金由原来的6h减少到3h，大大提高了生产效率，同时钙烧损由原来的30wt％降低到10wt％。并且经合金成分检定，合金成分非常均匀。
实施例三
一种铅钙锡铝合金的配制工艺，其包括以下步骤：
(1)准备原料：铅、锡和钙铝合金，且各原料占总原料的重量百分比为：
铅 99.45％
锡 0.45％
钙铝合金 0.1％，
其中，钙铝合金中钙与铝的重量比为5∶2；
(2)将占铅原料总重量的80％的铅加入熔铅锅内，加热至700℃，使铅充分熔化，对铅熔液进行搅拌，大约搅拌2～3分钟，在搅拌状态下向铅熔液中加入钙铝合金，继续搅拌2分钟，使钙铝合金完全熔化并混合均匀；
(3)停止搅拌和加热，向熔铅锅内加入剩余的铅，所述剩余的铅熔化后，对混合熔液进行搅拌，在搅拌状态下向混合熔液中加入锡，继续搅拌2～3分钟，使锡完全熔化并混合均匀；
(4)调整搅拌速度，在慢速搅拌状态下将占原料总重量0.05％的清渣剂(软木粉)撒向混合熔液表面，静止2～3分钟，等爆剥之后，将浮渣清除；
(5)待混合熔液温度降至500℃进行合金锭的浇铸。
采用本发明的配置工艺，目前配制10T/锅的铅钙锡铝合金燃煤节约成本900元，配制每锅合金由原来的6h减少到4h，大大提高了生产效率，同时钙烧损由原来的30wt％降低到15wt％。并且经合金成分检定，合金成分非常均匀。
Claims (4)
1.铅钙锡铝合金的配制工艺，其特征在于包括以下步骤：
(1)准备原料：铅、锡和钙铝合金，且各原料占总原料的重量百分比为：
铅 99.25％～99.45％
锡 0.4％～0.6％
钙铝合金 0.1％～0.2％，
其中，钙铝合金中钙与铝的重量比为3∶2～5∶2；
(2)将占铅原料总重量的70％～80％的铅加热至670～700℃，使铅充分熔化，对铅熔液进行搅拌，在搅拌状态下向铅熔液中加入钙铝合金，继续搅拌使钙铝合金完全熔化并混合均匀；
(3)停止搅拌和加热，加入剩余的铅至熔化，对混合熔液进行搅拌，在搅拌状态下向混合熔液中加入锡，继续搅拌使锡完全熔化并混合均匀；
(4)在搅拌状态下将清渣剂撒向混合熔液表面，然后将浮渣清除，其中，所述清渣剂为软木粉，所述清渣剂占原料总重量的0.05％；
(5)待混合熔液温度降至480～500℃进行合金锭的浇铸。
2.如权利要求1所述的铅钙锡铝合金的配制工艺，其特征在于：各原料占总原料的重量百分比为：
铅 99.35％
锡 0.5％
钙铝合金 0.15％，
其中，钙铝合金中钙与铝的重量比为2∶1。
3.如权利要求1所述的铅钙锡铝合金的配制工艺，其特征在于：在步骤(2)中，将占铅原料总重量的75％的铅加热熔化。
4.如权利要求1至3任一权利要求所述的铅钙锡铝合金的配制工艺，其特征在于：所述配制工艺用到的金属熔化器具包括具有半球形内腔的熔铅锅，在所述熔铅锅内设置有由动力装置驱动的搅拌轴，在所述搅拌轴的端部设置有搅拌桨叶。
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