CN104451228A - 一种带有除铁作用的铝合金无毒精炼剂 - Google Patents

Abstract

一种带有除铁作用的铝合金无毒精炼剂，其技术方案为针对铝合金熔炼中铁含量容易超标、常见熔炼并没有引入除铁环节、常见熔炼剂产生有毒气体的现状，将除铁剂加入精炼剂中，配成一种具有除铁作用的精炼剂，其配方为50%Mn、20%Cr、10%NaNO₃、2%石墨粉、4%NaCl、4%耐火砖粉。本发明所提出的带有除铁作用的铝合金精炼剂，不仅解决了铝合金熔液中铁含量容易超标的问题，而且与精炼剂融为一体，无毒无害，方便使用。同时，使用利用精炼时产生的大量翻滚气泡，可以使除铁剂与铝液充分混合，达到更好的除铁效果。

Description

一种带有除铁作用的铝合金无毒精炼剂

技术领域： 

本发明属金属熔炼技术领域，特别涉及一种带有除铁作用的铝合金无毒精炼剂。

背景技术：

获得洁净的铝合金熔体是获得优质铝合金铸件的保证和前提，而熔体精炼是获得洁净的液态金属最常用、最有效的手段之一。目前常用的精炼方法按其机制可分为吸附法和非吸附法两大类，吸附法依靠精炼剂产生吸附氧化夹杂的作用，同时清除氧化夹杂及其表面依附的氢气，达到净化铝液的目的。非吸附法依靠其它物理、 化学作用，来达到净化铝液的目的。吸附法的精炼作用只发生在吸附界面上，非吸附法则同时作用于整体铝液。

吸附法包括浮游法、溶剂法、过滤法等。浮游法是向铝液中通入气体（通常为氮、 氩、氯或盐类所产生的气体），产生大量气泡，由于气泡中氢的分压力为零， 因此借助于铝液和气泡中氢分压之差，氢便扩散进入气泡，气泡浮出液面后氢即逸入大气。 气泡表面所吸附的夹杂物( 由于浸润性的差异，夹杂物能自动吸附在与之接触的气泡上)也随之上浮而排除，从而达到除氢排杂的目的。根据精炼剂的不同，浮游法分为通氮法、 通氩法、通氯法和氯盐精炼法等。熔剂法，熔剂一般由碱金属或碱土金属卤盐的混合物组成，加入铝液后， 利用接触相之间润湿性的差异，吸附、溶解铝液中的氧化夹杂及吸附其上的氢，上浮至液面而进入熔渣，达到除杂排气的目的。由于熔剂价格低廉，这种方法使用较广，但是对悬浮微细夹杂的去除能力较差。过滤法是依靠过滤介质的机械阻碍作用和吸附作用捕获夹杂物，同时截除吸附在夹杂上的氢而达到精炼目的，是排除夹杂物的有效方法之一。过滤器可分网状过滤器、颗粒状过滤器和多孔陶瓷过滤器，过滤介质可分为活性过滤剂和非活性过滤剂。过滤法去除夹杂物效果显著，但除气效果较差。非吸附精炼法包括真空处理法、 超声波处理法、压力结晶法、直流电法、钛屑处理、旋转电磁场、稀土元素储氢法等。除后者外， 这些方法普遍设备复杂，成本高，生产中没有得到广泛应用。稀土元素储氢法，又称化学固氢法，利用稀土元素与氢的强大亲和力，生成稳定的高熔点化合物以固体形式吸收铝液中大量的氢，降低含氢量。

在以上的精炼方法中，尤其是常用的氯化物精炼法，使用时会产生大量的氯气，为有毒气体，对人体的健康有害，因此目前已经逐步限制使用。

铝硅合金中，铁在铸造铝合金中一直被认为是一种主要的有害杂质，各个国家、专业标准均对其作了明确的限制，各企业标准对其控制更为严格。这主要是由于随铁含量增加，在金相组织中会形成本身硬度很高的针、片状脆性铁相，它的存在割裂了铝合金的基体，降低了合金的力学性能，尤其是韧性，并且使零件机械加工难度增加，刀、刃具磨损严重，尺寸稳定性差等等，但是，低品质铝合金锭中铁含量本身就高，随着合金炉料的回用，生产中铁质坩埚、工具、置预件等的使用使合金增铁在所难免。但是，在铝合金的生产中，尤其是再生铝的生产中，由于杂质的引入、铸铁工具和坩埚的应用等，铁含量常常超出标准，甚至超过标准多倍，达到1%以上。这种熔炼，不仅无法生产出合格的铸件，而且对铝资源也是一种浪费。但是在常见的铝合金熔炼中，尤其是小厂的熔炼，并无有意识的进行除铁操作，这也是造成铁含量居高不下的原因之一。

发明内容：

针对铝合金熔炼中铁含量容易超标、常见熔炼并没有引入除铁环节、常见熔炼剂产生有毒气体的现状，本发明提出一种带有除铁作用的铝合金无毒精炼剂，其技术方案为将除铁剂加入精炼剂中，配成一种具有除铁作用的精炼剂，其配方为50%Mn、20%Cr、10%NaNO₃、2%石墨粉、4%NaCl、4%耐火砖粉。

精炼剂在使用前需充分烘干。

精炼剂在使用过程中，加入量为1%质量分数，即铝液质量的1%。

精炼温度700~720°C，精炼时间3~5分钟，精炼完成后静置5~10分钟。

有益效果：

本发明所提出的带有除铁作用的铝合金精炼剂，不仅解决了铝合金熔液中铁含量容易超标的问题，而且与精炼剂融为一体，无毒无害，方便使用。同时，使用利用精炼时产生的大量翻滚气泡，可以使除铁剂与铝液充分混合，达到更好的除铁效果。

 具体实施方式：

为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，本发明的典型但非限制性的实施例如下。

熔炼1T铝液，需加入10Kg精炼剂，按比例配好。

将配比好的精炼剂压成Φ50×30mm的圆块，熔炼时放到熔炉旁边，充分烘干。

在铝液熔炼至700°C时，加入精炼剂，此时，由于精炼剂的发热作用，铝液温度上升，将其保持在700~720°C之间。

精炼剂与铝液反应，产生大量气体，精炼5分钟，然后静置10分钟。

加入适量钛中间合金用于改善铝合金性能，加入稀土用于变质细化。

熔炼完成。 

申请人声明，以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种带有除铁作用的铝合金无毒精炼剂，其特征在于：将除铁剂加入精炼剂中，配成一种具有除铁作用的精炼剂，其配方为50%Mn、20%Cr、10%NaNO₃、2%石墨粉、4%NaCl、4%耐火砖粉。

2.根据权利1所述的铝合金无毒精炼剂，其特征在于：精炼剂在使用前需充分烘干。

3.根据权利1所述的铝合金无毒精炼剂，其特征在于：精炼剂在使用过程中，加入量为1%质量分数，即铝液质量的1%。

4.根据权利1所述的铝合金无毒精炼剂，其特征在于：精炼温度700~720°C，精炼时间3~5分钟，精炼完成后静置5~10分钟。