CN104651645A - 一种低碳微钙铝锰铁系合金的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低碳微钙铝锰铁系合金的制备方法，具体步骤包括配置原料、熔炼、造渣、精炼除气、排渣和浇铸，熔炼时依次加入铝、锰、铁和覆盖熔剂，熔炼完成后依次加入造渣剂、精炼除气剂和排渣剂，造渣剂的原料包括白云石、石灰、铝凡土和氧化锰，精炼除气剂的原料包括：萤石、活性炭、碳酸钙和碳酸铵，排渣剂的原料包括：碳酸钙、碳酸钠、氟化钠、氯化钠、冰晶石和氟化钙。本发明制备的铝锰铁合金的断口组织致密，无夹渣气孔，收得率高，合金密度大，生产成本低、使用方便，杂质的含量极低，有助于调整铜合金成分，进一步提高铜锰合金质量，降低了劳动强度。
Description
技术领域
本发明涉及铜合金添加剂技术领域，具体是一种低碳微钙铝锰铁系合金的制备方法。
背景技术
目前在炼铜过程中基本上都采用铜铝、铜锰和铜铁中间合金等作为元素添加剂，需要分次进行添加，生产成本高，劳动强度大。
前人也曾发明了制备镁铝锰铁合金的方法，但都是将熔点低的镁、铝金属先制成中间合金，因为镁极易与氧反应燃烧，制成中间合金可抑制反应发生，再将中间合金与锰铁制成镁铝锰铁合金，这样的过程使得镁、铝二次冶炼，烧损极为严重，收得率很低，冶炼周期长。
发明内容
本发明的目的在于提供一种生产成本低、收得率高的铝锰铁系合金的制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种铝锰铁系合金的制备方法，具体步骤如下：
（1）根据炼铜要求，按照计算出的铝、锰、铁的用量进行配置原料；
（2）将铝加入到电磁感应炉中，电磁感应炉以200-250℃/min的加热速率进行加热3-5min，炉内温度至850-950℃时加入预热至40-45℃的锰；
（3）继续加热2-4min，电磁感应炉中温度为1100-1200℃时加入预热至50-60℃的铁，加热3-5min至铁大部分熔化时降低电磁感应炉的加热速率至40-50℃/min，继续加热至铁全部熔化；
（4）铁全部熔化后，然后在金属液上方加入覆盖熔剂，厚度为0.5-1mm，进行电磁搅拌9-11min至完全熔化后停止加热；
（5）按照投料总量加入0.5-1%的造渣剂进行造渣，调节碱度至1.2-1.8，并进行吹氧脱碳和脱磷的处理；
（6）按照投料总量加入0.3-0.5%的精炼除气剂进行脱氢脱氮处理，处理完成后加入0.2-0.4%的排渣剂，将渣扒出炉外；
（7）待电磁感应炉中温度降至1050-1150℃，取样品、检测合格后，金属液出炉倒入模具铸成条块状铝锰铁合金产品，然后冷却至常温；
（8）进行成品质量再检验，检验合格后入库。
作为本发明进一步的方案：所述铁为低碳铁。
作为本发明进一步的方案：所述覆盖熔剂为碎玻璃和碳酸钠的混合物。
作为本发明进一步的方案：所述造渣剂按照重量份的原料包括：白云石3-8份、石灰60-80份、铝凡土8-10份、氧化锰3-5份。
作为本发明进一步的方案：所述精炼除气剂按照重量份的原料包括：萤石20-30份、活性炭20-25份、碳酸钙40-50份、碳酸铵10-20份。
作为本发明进一步的方案：所述排渣剂按照重量份的原料包括：碳酸钙10-18份、碳酸钠12-20份、氟化钠20-25份、氯化钠30-35份、冰晶石8-12份、氟化钙5-8份。
作为本发明再进一步的方案：所述条块状铝锰铁合金的厚度为25-30mm，长度为50-60mm。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明制备的铝锰铁合金的断口组织致密，无夹渣气孔，收得率高，合金密度大，生产成本低、使用方便，杂质的含量极少，本合金有助于调整铜合金的成分，进一步提高铜合金的质量，降低了劳动强度。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
实施例1
本发明实施例中，一种铝锰铁系合金的制备方法，具体步骤如下：
（1）根据炼铜要求，按照计算出的铝、锰、低碳铁的用量进行配置原料；
（2）将铝加入到电磁感应炉中，电磁感应炉以200℃/min的加热速率进行加热3min，炉内温度至850℃时加入预热至40℃的锰；
（3）继续加热2min，电磁感应炉中温度为1100℃时加入预热至50℃的低碳铁，加热3min至低碳铁大部分熔化时降低电磁感应炉的加热速率至40℃/min，继续加热至低碳铁全部熔化；
（4）低碳铁全部熔化后加入镁和铜，然后在金属液上方加入碎玻璃和碳酸钠的混合物，厚度为0.5mm，进行电磁搅拌9min至完全熔化后停止加热；
（5）按照投料总量加入0.5%的造渣剂进行造渣，调节碱度至1.2，并进行吹氧脱碳和脱磷的处理；造渣剂按照重量份的原料包括：白云石3份、石灰60份、铝凡土8份、氧化锰3份；
（6）按照投料总量加入0.3%的精炼除气剂进行脱氢脱氮处理，处理完成后加入0.2%的排渣剂，将渣扒出炉外；精炼除气剂按照重量份的原料包括：萤石20份、活性炭20份、碳酸钙40份、碳酸铵10份；排渣剂按照重量份的原料包括：碳酸钙10份、碳酸钠12份、氟化钠20份、氯化钠30份、冰晶石8份、氟化钙5份；
（7）待电磁感应炉中温度降至1050℃，取样品检验合格后，金属液出炉倒入模具铸成条块状铝锰低碳铁合金产品，然后冷去至常温；
（8）进行成品质量再检验，成品条块状铝锰铁合金的厚度为25mm，长度为50mm，检验合格后入库。
实施例2
本发明实施例中，一种铝锰铁系合金的制备方法，具体步骤如下：
（1）根据炼铜要求，按照计算出的铝、锰、低碳铁的用量进行配置原料；
（2）将铝加入到电磁感应炉中，电磁感应炉以210℃/min的加热速率进行加热3.5min，炉内温度至880℃时加入预热至41℃的锰；
（3）继续加热2.5min，电磁感应炉中温度为1120℃时加入预热至52℃的低碳铁，加热3.5min至低碳铁大部分熔化时降低电磁感应炉的加热速率至42℃/min，继续加热至低碳铁全部熔化；
（4）低碳铁全部熔化后加入镁和铜，然后在金属液上方加入碎玻璃和碳酸钠的混合物，厚度为0.6mm，进行电磁搅拌9.5min至完全熔化后停止加热；
（5）按照投料总量加入0.6%的造渣剂进行造渣，调节碱度至1.3，并进行吹氧脱碳和脱磷的处理；造渣剂按照重量份的原料包括：白云石4份、石灰65份、铝凡土8.5份、氧化锰3.5份；
（6）按照投料总量加入0.35%的精炼除气剂进行脱氢脱氮处理，处理完成后加入0.25%的排渣剂，将渣扒出炉外；精炼除气剂按照重量份的原料包括：萤石22份、活性炭21份、碳酸钙42份、碳酸铵12份；排渣剂按照重量份的原料包括：碳酸钙12份、碳酸钠14份、氟化钠21份、氯化钠31份、冰晶石9份、氟化钙6份；
（7）待电磁感应炉中温度降至1080℃，取样品检验合格后金属液出炉倒入模具铸成条块状铝锰低碳铁合金产品，冷去至常温；
（8）进行成品质量检验，成品条块状铝锰铁合金的厚度为26mm，长度为52mm，检验合格后入库。
实施例3
本发明实施例中，一种铝锰铁系合金的制备方法，具体步骤如下：
（1）根据炼铜要求，按照计算出的铝、锰、低碳铁的用量进行配置原料；
（2）将铝加入到电磁感应炉中，电磁感应炉以220℃/min的加热速率进行加热4、min，炉内温度至900℃时加入预热至42℃的锰；
（3）继续加热3min，电磁感应炉中温度为1150℃时加入预热至55℃的低碳铁，加热4min至低碳铁大部分熔化时降低电磁感应炉的加热速率至45℃/min，继续加热至低碳铁全部熔化；
（4）低碳铁全部熔化后在金属液上方加入碎玻璃和碳酸钠的混合物，厚度为0.7mm，进行电磁搅拌10min至完全熔化后停止加热；
（5）按照投料总量加入0.8%的造渣剂进行造渣，调节碱度至1.4，并进行吹氧脱碳和脱磷的处理；造渣剂按照重量份的原料包括：白云石6份、石灰70份、铝凡土9份、氧化锰4份；
（6）按照投料总量加入0.4%的精炼除气剂进行脱氢脱氮处理，处理完成后加入0.3%的排渣剂，将渣扒出炉外；精炼除气剂按照重量份的原料包括：萤石25份、活性炭22份、碳酸钙45份、碳酸铵15份；排渣剂按照重量份的原料包括：碳酸钙14份、碳酸钠16份、氟化钠22份、氯化钠32份、冰晶石10份、氟化钙7份；
（7）待电磁感应炉中温度降至1100℃，取样品检验合格后金属液出炉倒入模具铸成条块状铝锰低碳铁合金产品，冷去至常温；
（8）进行成品质量再检验，成品条块状铝锰铁合金的厚度为27mm，长度为55mm，检验合格后入库。
实施例4
本发明实施例中，一种铝锰铁系合金的制备方法，具体步骤如下：
（1）根据炼铜要求，按照计算出的铝、锰、低碳铁的用量进行配置原料；
（2）将铝加入到电磁感应炉中，电磁感应炉以240℃/min的加热速率进行加热4.5min，炉内温度至920℃时加入预热至44℃的锰；
（3）继续加热3.5min，电磁感应炉中温度为1180℃时加入预热至58℃的低碳铁，加热4.5min至低碳铁大部分熔化时降低电磁感应炉的加热速率至48℃/min，继续加热至低碳铁全部熔化；
（4）低碳铁全部熔化后在金属液上方加入碎玻璃和碳酸钠的混合物，厚度为0.8mm，进行电磁搅拌10.5min至完全熔化后停止加热；
（5）按照投料总量加入0.9%的造渣剂进行造渣，调节碱度至1.6，并进行吹氧脱碳和脱磷的处理；造渣剂按照重量份的原料包括：白云石7份、石灰75份、铝凡土9.5份、氧化锰4.5份；
（6）按照投料总量加入0.45%的精炼除气剂进行脱氢脱氮处理，处理完成后加入0.35%的排渣剂，将渣扒出炉外；精炼除气剂按照重量份的原料包括：萤石28份、活性炭24份、碳酸钙48份、碳酸铵18份；排渣剂按照重量份的原料包括：碳酸钙16份、碳酸钠18、份、氟化钠24份、氯化钠34份、冰晶石11份、氟化钙7份；
（7）待电磁感应炉中温度降至1120℃，取样品检验合格后金属液出炉倒入模具铸成条块状铝锰低碳铁合金产品，冷去至常温；
（8）进行成品质量再检验，成品条块状铝锰铁合金的厚度为29mm，长度为58mm，检验合格后入库。
实施例5
本发明实施例中，一种铝锰铁系合金的制备方法，具体步骤如下：
（1）根据炼铜要求，按照计算出的铝、锰、低碳铁的用量进行配置原料；
（2）将铝加入到电磁感应炉中，电磁感应炉以250℃/min的加热速率进行加热5min，炉内温度至950℃时加入预热至45℃的锰；
（3）继续加热4min，电磁感应炉中温度为1200℃时加入预热至60℃的低碳铁，加热5min至低碳铁大部分熔化时降低电磁感应炉的加热速率至50℃/min，继续加热至低碳铁全部熔化；
（4）低碳铁全部熔化后在金属液上方加入碎玻璃和碳酸钠的混合物，厚度为1mm，进行电磁搅拌11min至完全熔化后停止加热；
（5）按照投料总量加入1%的造渣剂进行造渣，调节碱度至1.8，并进行吹氧脱碳和脱磷的处理；造渣剂按照重量份的原料包括：白云石8份、石灰80份、铝凡土10份、氧化锰5份；
（6）按照投料总量加入0.5%的精炼除气剂进行脱氢脱氮处理，处理完成后加入0.4%的排渣剂，将渣扒出炉外；精炼除气剂按照重量份的原料包括：萤石30份、活性炭25份、碳酸钙50份、碳酸铵20份；排渣剂按照重量份的原料包括：碳酸钙18份、碳酸钠20份、氟化钠25份、氯化钠35份、冰晶石12份、氟化钙8份；
（7）待电磁感应炉中温度降至1150℃，取样品检验合格后金属液出炉倒入模具铸成条块状铝锰低碳铁合金产品，冷去至常温；
（8）进行成品质量检验，成品条块状铝锰铁合金的厚度为30mm，长度为60mm，检验合格后入库。
本发明制备的铝锰铁合金的断口组织致密，无夹渣气孔，收得率高，合金密度大，生产成本低、使用方便，杂质的含量极少，本合金有助于调整铜合金成分，进一步提高铜合金质量，降低了劳动强度。
上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (7)
1.一种铝锰铁系合金的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
（1）根据炼铜要求，按照计算出的铝、锰、铁的量进行配置原料；
（2）将铝加入到电磁感应炉中，电磁感应炉以200-250℃/min的加热速率进行加热3-5min，炉内温度至850-950℃时加入预热至40-45℃的锰；
（3）继续加热2-4min，电磁感应炉中温度为1100-1200℃时加入预热至50-60℃的铁，加热3-5min至铁大部分熔化时降低电磁感应炉的加热速率至40-50℃/min，继续加热至铁全部熔化；
（4）铁全部熔化后在金属液上方加入覆盖熔剂，厚度为0.5-1mm，进行电磁搅拌9-11min至完全熔化后停止加热；
（5）按照投料总量加入0.5-1%的造渣剂进行造渣，调节碱度至1.2-1.8，并进行吹氧脱碳和脱磷的处理；
（6）按照投料总量加入0.3-0.5%的精炼除气剂进行脱氢脱氧处理，处理完成后加入0.2-0.4%的排渣剂，将渣扒出炉外；
（7）待电磁感应炉中温度降至1050-1150℃，取样品、检验合格后，金属液出炉倒入模具铸成条块状铝锰铁合金产品，然后冷却至常温；
（8）进行成品质量再检验，检验合格后入库。
2.根据权利要求1所述的铝锰铁系合金的制备方法，其特征在于，所述铁为低碳铁。
3.根据权利要求1所述的铝锰铁系合金的制备方法，其特征在于，所述覆盖熔剂为碎玻璃和碳酸钠的混合物。
4.根据权利要求1所述的铝锰铁系合金的制备方法，其特征在于，所述造渣剂按照重量份的原料包括：白云石3-8份、石灰60-80份、铝凡土8-10份、氧化锰3-5份。
5.根据权利要求1所述的铝锰铁系合金的制备方法，其特征在于，所述精炼除气剂按照重量份的原料包括：萤石20-30份、活性炭20-25份、碳酸钙40-50份、碳酸铵10-20份。
6.根据权利要求1所述的铝锰铁系合金的制备方法，其特征在于，所述排渣剂按照重量份的原料包括：碳酸钙10-18份、碳酸钠12-20份、氟化钠20-25份、氯化钠30-35份、冰晶石8-12份、氟化钙5-8份。
7.根据权利要求1所述的铝锰铁系合金的制备方法，其特征在于，所述条块状铝锰铁合金产品的厚度为25-30mm，长度为50-60mm。
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