CN105385872A - 一种铝合金无钠精炼剂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种铝合金无钠精炼剂，包括以下重量份的原料：KCl？50～60份，K2CO3？30～35份，LiCl？10～15份，AlF3？30～35份，氟铝酸钾10～12份，CaF2？5～10份，碳粉5～10份，轻质碳酸钙15～25份，大理石粉10～15份，CaO？2～8份。本发明的精炼剂不含有钠盐成分，且具有良好的精炼效果。

Description

一种铝合金无钠精炼剂
技术领域
本发明涉及铝合金熔炼加工领域，特别是一种铝合金无钠精炼剂。
背景技术
铝及其合金在熔炼、浇铸过程中表现出易于氧化、吸收气体的特性，使得在铝液中极易形成气体和夹杂物，从而引起铸件的气孔、缩孔、缩松、裂纹、浇铸不足和渗漏等一系列缺陷，大大降低了材料的强度、塑性、疲劳抗力、耐蚀等性能，甚至造成铸件报废，使铝合金的应用受到很大的限制，因此，提高铝合金纯净度具有非常重要的意义；有关熔体净化的工艺也是保证铝合金材料冶金质量的关键技术，已成为世界各国冶金、熔铸研究者十分关注的课题。
铝及铝合金熔体净化方法有过滤净化、非吸附净化和吸附净化大类。其中过滤净化处理量小，需定期更换过滤介质，运行成本较高；非吸附净化主要有真空净化法、超声波净化法和电磁净化法，但设备投资大，运行成本高；吸附净化主要有气体精炼法和精炼剂净化法，其中精炼剂净化法由于易于操作，价格低廉，净化效果好等优点，在实际生产中得到了广泛应用。
目前，我国公开的精炼剂中一般都含有氯化钠、氟铝酸钠、碳酸钠、硫酸钠、氟化钠和氟硅酸钠等钠盐的一种或多种，如授权公告号为CN101967565B的专利公开了一种铝及铝合金用精炼剂，组分为：NaCl：30～85％、Na2SiF6：5～40％、Na2SO4：5～40％、CaF2：2～20％、C6Cl6：0.5～10％。这种钠盐的使用，会在铝镁、铝铜、铝锂系合金中引入钠，从而产生“钠脆”现象。
发明内容
本发明提供了一种铝合金无钠精炼剂，不含有钠盐成分，且具有良好的精炼效果。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：
一种铝合金无钠精炼剂，包括以下重量份的原料：KCl50～60份，K2CO330～35份，LiCl10～15份，AlF330～35份，氟铝酸钾10～12份，CaF25～10份，碳粉5～10份，轻质碳酸钙15～25份，大理石粉10～15份，CaO2～8份。
优选的，所述精炼剂包括以下重量份的原料：KCl55份，K2CO332份，LiCl12份，AlF333份，氟铝酸钾11份，CaF28份，碳粉8份，轻质碳酸钙20份，大理石粉12份，CaO6份。
一种铝合金无钠精炼剂的制备方法，包括以下步骤：
S1、将各原料分别粉碎，并过60-80目的筛网；
S2、将步骤S1制得的原料按重量份配比放入搅拌机中，充分混合均匀，制得均匀的混合物；
S3、将步骤S2制得的均匀混合物放入烘箱或滚筒式烘干桶中，在100±5℃下，烘烤2-3小时；
S4、将步骤S3烘烤后的均匀混合物用80目的筛网过筛，冷却至40度，分装密封即制得铝合金无钠精炼剂成品。
上述组分原料分别起到的作用为：
KCl：对固态Al2O3、夹杂物和氧化膜有很强的浸润能力，且在熔炼温度下KCl的比重只有l.50g/cm3，大大小于铝合金熔液的比重，可很好地铺展在铝合金熔液表面，破碎和吸附熔体表面的氧化膜；
K2CO3：脱硫剂和发泡物质，还可起到助熔的作用；
LiCl：氯化物，表面张力小，润湿性好，与KCl配合使用；
AlF3和氟铝酸钾：主要起精炼作用，如吸附、溶解Al2O3；氟盐还能有效地去除熔体表面的氧化膜，提高除气效果；
CaF2:可增加熔融熔剂的流动性，还能有效地去除熔体表面的氧化膜，提高除气效果，增大混合熔盐的表面张力，使已吸附氧化物的熔盐球状化，便于与熔体分离，减少固熔渣夹裹铝而造成的损耗；
碳粉：脱氧剂，且碳粉的加入能延长发泡的时间，使精炼效果更好；
大理石粉和轻质碳酸钙：优质的发泡剂，脱硫剂，大理石粉可提高泡沫的厚度；
CaO：可调节渣碱度，脱硫剂；
本发明的铝合金无钠精炼剂用于精炼铝合金时，配合使用氮气或氩气吹入熔炉中，可获得较好的除氢效果，其优点包括：
(1)除氢效果显著，H含量能降到大约0.10～0.16ml/100gAl的水平；
(2)可充分去除熔体中的氧化物夹杂，除渣率可达到90％以上；且热渣回收更方便，回收率更高；
(3)能有效地降低金属的烧损；
(4)制备工艺简单，原料来源广泛，便于规模化生产。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围和应用范围不限于以下实施例：
实施例1
一种铝合金无钠精炼剂，包括以下重量份的原料：KCl55份，K2CO332份，LiCl12份，AlF333份，氟铝酸钾11份，CaF28份，碳粉8份，轻质碳酸钙20份，大理石粉12份，CaO6份。
上述铝合金精炼剂的制备方法，包括以下步骤：S1、将各原料分别粉碎，并过60-80目的筛网；S2、将步骤S1制得的原料按重量份配比放入搅拌机中，充分混合均匀，制得均匀的混合物；S3、将步骤S2制得的均匀混合物放入烘箱或滚筒式烘干桶中，在100～105℃下，烘烤2-3小时；S4、将步骤S3烘烤后的均匀混合物用80目的筛网过筛，冷却至40度，分装密封即制得铝合金无钠精炼剂成品。
使用上述铝合金精炼剂精炼铝合金时，精炼剂的加入量为3g/kg熔液，铝熔体的H含量能降到大约0.10～0.13ml/100gAl的水平；可充分去除熔体中的氧化物夹杂，除渣率可达到93％以上；该铝合金熔液浇注成铝合金铸件，根据GB/T7946.3-1999来评价，针孔度为1级，平均针孔大小<0.03mm。
实施例2
一种铝合金无钠精炼剂，包括以下重量份的原料：KCl50份，K2CO330份，LiCl10份，AlF335份，氟铝酸钾12份，CaF210份，碳粉5份，轻质碳酸钙25份，大理石粉15份，CaO8份。
上述铝合金精炼剂的制备方法，包括以下步骤：S1、将各原料分别粉碎，并过60-80目的筛网；S2、将步骤S1制得的原料按重量份配比放入搅拌机中，充分混合均匀，制得均匀的混合物；S3、将步骤S2制得的均匀混合物放入烘箱或滚筒式烘干桶中，在95～100℃下，烘烤2-3小时；S4、将步骤S3烘烤后的均匀混合物用80目的筛网过筛，冷却至40度，分装密封即制得铝合金无钠精炼剂成品。
使用上述铝合金精炼剂精炼铝合金时，精炼剂的加入量为3g/kg熔液，铝熔体的H含量能降到大约0.11～0.14ml/100gAl的水平；可充分去除熔体中的氧化物夹杂，除渣率可达到90％以上；该铝合金熔液浇注成铝合金铸件，根据GB/T7946.3-1999来评价，针孔度为1级，平均针孔大小<0.04mm。
实施例3
一种铝合金无钠精炼剂，包括以下重量份的原料：KCl60份，K2CO335份，LiCl15份，AlF330份，氟铝酸钾10份，CaF25份，碳粉10份，轻质碳酸钙15份，大理石粉10份，CaO2份。
上述铝合金精炼剂的制备方法，包括以下步骤：S1、将各原料分别粉碎，并过60-80目的筛网；S2、将步骤S1制得的原料按重量份配比放入搅拌机中，充分混合均匀，制得均匀的混合物；S3、将步骤S2制得的均匀混合物放入烘箱或滚筒式烘干桶中，在100～105℃下，烘烤2-3小时；S4、将步骤S3烘烤后的均匀混合物用80目的筛网过筛，冷却至40度，分装密封即制得铝合金无钠精炼剂成品。
使用上述铝合金精炼剂精炼铝合金时，精炼剂的加入量为3g/kg熔液，铝熔体的H含量能降到大约0.12～0.16ml/100gAl的水平；可充分去除熔体中的氧化物夹杂，除渣率可达到90％以上；该铝合金熔液浇注成铝合金铸件，根据GB/T7946.3-1999来评价，针孔度为1级，平均针孔大小<0.05mm。

Claims (3)

1.一种铝合金无钠精炼剂，其特征在于：
所述精炼剂包括以下重量份的原料：KCl50～60份，K2CO330～35份，LiCl10～15份，AlF330～35份，氟铝酸钾10～12份，CaF25～10份，碳粉5～10份，轻质碳酸钙15～25份，大理石粉10～15份，CaO2～8份。
2.根据权利要求1所述的铝合金无钠精炼剂，其特征在于：
所述精炼剂由以下原料按重量份配比组成：KCl55份，K2CO332份，LiCl12份，AlF333份，氟铝酸钾11份，CaF28份，碳粉8份，轻质碳酸钙20份，大理石粉12份，CaO6份。
3.一种根据权利要求1或2所述的铝合金无钠精炼剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
S1、将各原料分别粉碎，并过60-80目的筛网；
S2、将步骤S1制得的原料按重量份配比放入搅拌机中，充分混合均匀，制得均匀的混合物；
S3、将步骤S2制得的均匀混合物放入烘箱或滚筒式烘干桶中，在100±5℃下，烘烤2-3小时；
S4、将步骤S3烘烤后的均匀混合物用80目的筛网过筛，冷却至40度，分装密封即制得铝合金无钠精炼剂成品。
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