CN102181757A

CN102181757A - 一种铝合金熔炼用精炼剂及其制备方法

Info

Publication number: CN102181757A
Application number: CN 201110165384
Authority: CN
Inventors: 张仁贵; 杨国军
Original assignee: DELIHENG NEW MATERIAL TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: DELIHENG NEW MATERIAL TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2011-06-20
Filing date: 2011-06-20
Publication date: 2011-09-14

Abstract

本发明涉及铝熔炼净化剂，特别指一种应用于铝和铝合金熔炼过程中熔体炉内净化处理的铝合金熔炼用精炼剂及其制备方法。本发明由下列重量份的原料制成：硝酸钠(NaNO₃)26-34份，硝酸钾(KNO₃)30-40份，冰晶石(Na₃AlF₆)15-22份，氟化钙(CaF₂)4-6份，石墨(C)6-12份，碳酸钠(Na₂CO₃)2-4份。本发明制备方法为：将原料硝酸钠、硝酸钾、冰晶石、氟化钙、石墨和碳酸钠一起放入烘干式旋转复合搅拌机中，并在150-250℃温度下搅拌60-90分钟，最后制得粉状精炼剂成品。本发明精炼能力强，对提高铝行业产品质量作用明显；价格低，用量少，节约成本显著；改善了工人的工作环境，对环境污染小。

Description

一种铝合金熔炼用精炼剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及铝熔炼净化剂，特别指一种应用于铝和铝合金熔炼过程中熔体炉内净化处理的铝合金熔炼用精炼剂及其制备方法。

背景技术

现代铝合金熔炼工艺中，为了清除金属夹杂物及有害元素对材料质量的影响，一方面对配制合金的原料提出了严格的要求，另一方面致力于引进先进的熔体净化新技术，应用先进的熔剂、添加剂等新材料。目前国内铝合金熔炼主要采用加入各种熔剂的吸咐精炼法，包括通入氮气和使用氯盐作精炼剂的精炼方法。常用的氯化物有氯化钠（NaCl）、氯化锌（ZnCl₂）、氯化锰（MnCl₂）、六氯乙烷（C₂Cl₆）、四氯化碳（CCl₄）等。单一质量的氯盐产生的起精炼作用的气体仅有ALCL₃，产气量比较少，故精炼效果也较差。而六氯乙烷和四氯化碳在熔炼温度下反应生成Cl₂、HCl、AlCl₃、C₂Cl₄等气体，虽精炼效果较好，但六氯乙烷（C₂Cl₆）、四氯化碳（CCl₄）等密度小，反应速度快，生产过程中很难控制量及时间。用以上氯化物作精炼剂其熔炼出的产品均有不同程度的增锌、增锰等质量缺陷；分解物不仅有毒而且有强烈的刺激性气味，不仅对工人健康不利，而且容易损坏设备，也污染环境。

发明内容

本发明的目的是针对背景技术中存在的缺点和问题加以改进和创新，提供一种完全不使用氯盐的铝合金熔炼用高效无毒环保精炼剂及其制备方法。

本发明由下列重量份的原料制成：

硝酸钠(NaNO₃)26-34份，硝酸钾(KNO₃)30-40份，冰晶石(Na₃AlF₆)15-22份，氟化钙(CaF₂)4-6份，石墨（C） 6-12份，碳酸钠(Na₂CO₃)2-4份。

本发明各原料的优选用量重量份：

硝酸钠30份，硝酸钾35份，冰晶石19份，氟化钙5份，石墨9份，碳酸钠2份。

本发明制备方法为：

将原料硝酸钠、硝酸钾、冰晶石、氟化钙、石墨和碳酸钠一起放入烘干式旋转复合搅拌机中，并在150-250℃温度下搅拌60-90分钟，最后制得粉状精炼剂成品。

本发明优选下面纯度要求的原料：

硝酸钠纯度≥98%，硝酸钾纯度≥95%，冰晶石纯度≥85%，氟化钙纯度≥80%，（石墨）C纯度≥90%，碳酸钠纯度≥98%。

本发明产品加入熔炼炉中，熔剂和熔体发生化学反应，产生大量的N₂、CO₂和NO、AlF₃等气体，湿润氧化夹杂物，扩大熔融金属与夹杂物之间、熔融金属与熔剂之间表面张力，大量吸附熔体中的氧化夹杂物，提高除渣精炼的效果。熔炼过程中加入该精炼剂能改善工人的工作环境，减少环境污染、降低成本。

本发明的优点及有益效果：

1、精炼能力强，对提高铝行业产品质量作用明显，主要体现在：

a、吸咐精炼作用，因配方中添加了熔点低（650℃左右）减小熔剂与杂质之间表面张力的成分、大大减小了熔剂与杂质之间的表面张力，又增大了精炼剂的吸附精炼能力。

b、熔解精炼作用，一般精炼剂对氧化铝夹杂物的溶解能力并不大，通常为1%-2%，而本发明的无毒精炼剂中加入了化学分子结构和某些性质与氧化铝夹杂物相似的组分，它们在一定温度下便可以互溶。大大加强了氧化物的溶解能力。对氧化铝夹杂物的溶解能力最大时可达到18%。

c、浮游精炼作用，主要是利用在高温下，精炼剂由于热能作用生成不溶于铝合金液的N₂、CO₂和NO等气体，这些气体形成大量细小的气泡，气泡在从熔体中通过的过程与熔体中的氧化物夹杂相遇，夹杂物被吸附在气泡的表面并随气泡上浮到熔体表面，已被带至液面的氧化物不能自动脱离气相而重新溶入铝液中，停留于铝液表面就可聚集除去。此外精炼剂生成的少量活性气体与铝液中的氢迅速发生化学反应，反应生成物都是气态，以进一步起到精炼作用；

使用本发明的精炼剂对铝及铝合金熔体净化后，通常能达到：氢含量在0.15—0.2ml/(100gAl)，非金属夹杂物的单个颗粒小于10μm；再配以熔体过滤，氢含量在0.1ml(100gAl)，非金属夹杂物的单个颗粒小于5μm；碱金属钠（除高硅合金外）一般能控制在5×10^-4%以下。

2、价格低，用量少，节约成本显著。

在精炼温度为740℃-750℃，在同等铝熔液下，原有产品的用量为铝液质量的0.6—0.8% ，而本精炼剂用量为铝液质量的0.4—0.6%；产品成本方面，本发明精炼剂的成本比传统氯化物产品成本低3%左右。

3、改善了工人的工作环境，对环境污染小。

本发明精炼剂在熔炼过程中产生的气体主要是N₂、CO₂和NO，对人体和设备均无腐蚀刺激作用，对环境无污染。

具体实施方式

本发明精炼剂是多种工业盐类（见下表）按一定比例配置而成，经过混匀烘干即可。

根据不同的铝合金熔液可生产以下成份与粒度的精炼剂。

实施例	NaNO₃	KNO₃	Na₃AlF₆	CaF₂	C	Na₂CO₃	粒度（目）
								1	30	35	19	5	9	2	20-40
2	26	34	22	4	10	4	20-40
								3	34	30	20	6	8	2	20-40
4	30	36	21	6	6	3	20-40
								5	34	38	15	5	6	2	20-40

生产时按上表产品及比例放入带烘干的旋转式复合拌料机，在180℃-250℃下搅拌60-90分钟使水份<0.5%后冷却，封袋保存。

本发明所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行的描述，并非对本发明构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域中工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。

Claims

1.一种铝合金熔炼用精炼剂，其特征在于它由下列重量份的原料制成：

硝酸钠26-34份，硝酸钾30-40份，冰晶石15-22份，氟化钙4-6份，石墨6-12份，碳酸钠2-4份。

2.根据权利要求1所述的铝合金熔炼用精炼剂，其特征在于它由下列重量份的原料制成：

3.根据权利要求1或2所述的铝合金熔炼用精炼剂的制备方法为：

4.根据权利要求1或2或3所述的铝合金熔炼用精炼剂及其制备方法，其特征在于所述的硝酸钠为纯度≥98%的硝酸钠。

5.根据权利要求1或2或3所述的铝合金熔炼用精炼剂及其制备方法，其特征在于所述的硝酸钾为纯度≥95%的硝酸钾。

6.根据权利要求1或2或3所述的铝合金熔炼用精炼剂及其制备方法，其特征在于所述的冰晶石为纯度≥85%的冰晶石。

7.根据权利要求1或2或3所述的铝合金熔炼用精炼剂及其制备方法，其特征在于所述的氟化钙为纯度≥80%的氟化钙。

8.根据权利要求1或2或3所述的铝合金熔炼用精炼剂及其制备方法，其特征在于所述的石墨为纯度≥90%的石墨。

9.根据权利要求1或2或3所述的铝合金熔炼用精炼剂及其制备方法，其特征在于所述的碳酸钠为纯度≥98%的碳酸钠。