CN102304649A - 再生铝合金除铁熔剂 - Google Patents
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Abstract
本发明属于再生铝合金除铁技术领域。本发明一种再生铝合金除铁熔剂，其特征是由20～40％山铝精练剂、30～50％MnCl2、余量焦炭。准确称取山铝精练剂和MnCl2，用球磨机球磨。保温后，将结成的硬块粉碎过筛，即为除铁熔剂。制备工艺步骤是：将称量好熔剂，待合金熔融后将预热的熔剂均匀地撒在金属液面上，水淬。反应温度低，速度快，除铁效果好。
Description
技术领域：本发明属于再生铝合金除铁技术领域。
背景技术：
再生铝产业是适应社会可持续发展的绿色产业。生产再生铝的综合能耗仅为电解铝的5% ，CO2排放量则可减少90% 以上，节能减排和环境效益十分明显。然而，与原铝相比，再生铝的显著特点是成分复杂、杂质元素含量高，在很大程度上限制了再生铝合金的应用。特别是在废杂铝的熔炼过程中，经常遇到合金成分或杂质元素的超标，尤其是铁的超标问题。在一些高质量铸造铝合金中，如用于制造汽车轮毂的A356.2合金，要求铁含量低于0.12% ，基本上不用再生铝生产。因此，杂质元素铁的去除已成为困扰再生铝行业发展的国际性难题，也是扩大再生铝原料的应用和提高再生铝产品品质的关键。
若要从根本上解决再生铝中铁的超标问题，必须大力发展有效除铁技术，现有的方法有重力沉降法、离心去除法、提高冷速法、电磁分离法、熔体过热法、热处理法、熔剂法等。重力沉降法耗时长，离心分离法操作不方便，提高冷速法缺乏实际生产可操作性，熔体过热及热处理方法对铸件熔化会带来损失。而熔剂法具有耗时短，操作方便，对铸件熔化没有损失的三大优点。
在废杂铝熔炼中经常使用各种熔剂 ，如覆盖剂 、精炼剂、 变质剂等，可以起到减少烧损，去除气体和非金属夹杂，细化晶粒等作用。 针对再生铝中杂质元素的超标问题，近来 出现了除镁剂，但以除铁为目的的熔剂市场上还是空白。
发明内容：
本发明的目的是设计一种耗时短，操作方便，对铸件熔化没有损失的再生铝合金除铁熔剂及制备工艺。
一种再生铝合金除铁熔剂，其特征是由20～40％山铝精练剂、30～50％MnCl2、余量焦炭。
本发明提出的再生铝合金除铁熔剂的制备工艺步骤包括：（1）准确称取山铝精练剂、MnCl2和焦炭，用球磨机球磨。保温后，将结成的硬块粉碎过筛，即为除铁熔剂。（2）按步骤（1）称量好的熔剂预热，待合金熔融后将预热的熔剂均匀地撒在金属液面上，水淬。
本发明熔剂的除铁原理是利用铝置换出锰，生成的锰则与铁相化合成复杂的多元化合物，对其过滤从而消除铁的有害作用。对铝铁锰硅相的析出与沉降规律研究发现，600℃时生成的四元相α－Al(Fe，Mn)Si 的化学计量比为 Al16FeMn3Si3。ADC12 铝硅合金的熔融区间为535.273℃~631.878℃。降温过程中有两个比较明显的相析出温度，分别是 569℃和 553℃左右，对应初生α－Al(Fe，Mn)Si 的析出和共晶反应。当 Mn/Fe 比达到1.5 时，只有一个对应共晶反应的温度 551.083℃，锰元素的增加降低了共晶反应温度。此时沉降试样顶部和底部的 Fe 质量分数相差达到 1.566%，沉降效果最好。
本发明的特点：
反应温度低，速度快，除铁效果好。本发明含锰化为物熔剂的作用时间短，反应温度低，在本发明的制备工艺条件下，水淬600℃下保温 10min 时，铁相大小不均匀，但小块的铁相不分散, 易被过滤板挡住，故反应 10min 时过滤效果已经很好，且除铁率大多在 40%以上，最高为52.65%。
具体实施方式
实施例1
一种再生铝合金除铁熔剂，其特征是由20％山铝精练剂、30％MnCl2、余量焦炭。
再生铝合金除铁熔剂的制备工艺步骤包括：（1）准确称取山铝精练剂、MnCl2和焦炭，用球磨机球磨。保温后，将结成的硬块粉碎过筛，即为除铁熔剂。（2）按步骤（1）称量好的熔剂预热，待合金熔融后将预热的熔剂均匀地撒在金属液面上，水淬。
实施例2
一种再生铝合金除铁熔剂，其特征是由40％山铝精练剂、50％MnCl2、余量焦炭。
再生铝合金除铁熔剂的制备工艺步骤包括：（1）准确称取山铝精练剂、MnCl2和焦炭，用球磨机球磨。保温后，将结成的硬块粉碎过筛，即为除铁熔剂。（2）按步骤（1）称量好的熔剂预热，待合金熔融后将预热的熔剂均匀地撒在金属液面上，水淬。
实施例3
一种再生铝合金除铁熔剂，其特征是由25％山铝精练剂、45％MnCl2、余量焦炭。
再生铝合金除铁熔剂的制备工艺步骤包括：（1）准确称取山铝精练剂、MnCl2和焦炭，用球磨机球磨。保温后，将结成的硬块粉碎过筛，即为除铁熔剂。（2）按步骤（1）称量好的熔剂预热，待合金熔融后将预热的熔剂均匀地撒在金属液面上，水淬。
实施例4
下面用表格表示本发明熔剂的配方、制备工艺参数的结果。
表1 本发明熔剂的配方、制备工艺参数和结果
Claims (1)
1.一种再生铝合金除铁熔剂，其特征是由20～40％山铝精练剂、30～50％MnCl2、余量焦炭。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN 201110272111 CN102304649A (zh) | 2011-09-15 | 2011-09-15 | 再生铝合金除铁熔剂 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN 201110272111 CN102304649A (zh) | 2011-09-15 | 2011-09-15 | 再生铝合金除铁熔剂 |
Publications (1)
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| CN102304649A true CN102304649A (zh) | 2012-01-04 |
Family
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Family Applications (1)
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| CN 201110272111 Pending CN102304649A (zh) | 2011-09-15 | 2011-09-15 | 再生铝合金除铁熔剂 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103255306A (zh) * | 2013-05-17 | 2013-08-21 | 山东创新金属科技股份有限公司 | 一种再生铝复合除铁工艺 |
| CN107794390A (zh) * | 2017-09-25 | 2018-03-13 | 浙江工业大学 | 再生Al‑Si系铝合金除铁方法 |
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2011
- 2011-09-15 CN CN 201110272111 patent/CN102304649A/zh active Pending
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|---|---|---|---|---|
| CN103255306A (zh) * | 2013-05-17 | 2013-08-21 | 山东创新金属科技股份有限公司 | 一种再生铝复合除铁工艺 |
| CN107794390A (zh) * | 2017-09-25 | 2018-03-13 | 浙江工业大学 | 再生Al‑Si系铝合金除铁方法 |
| CN107794390B (zh) * | 2017-09-25 | 2019-04-26 | 浙江工业大学 | 再生Al-Si系铝合金除铁方法 |
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| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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Application publication date: 20120104 |