CN106367626A - 一种含硝盐助熔剂的合金元素添加剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种含硝盐助熔剂的合金元素添加剂及其制备方法，属于合金生产技术领域。该含硝盐助熔剂的合金元素添加剂，包括合金元素粉末和含硝盐助熔剂；含硝盐助熔剂，其组分及其质量百分比为，硝酸盐:0～45％，但不包含0％，MgCl2:40～65％，其它氯化物:10～45％；其制备方法为：将含硝盐助熔剂组分混合，加热熔化、冷却凝固、破碎、研磨，得到含硝盐助熔剂粉末；将合金元素添加剂组分混合、压制，得到块状合金元素添加剂。该方法以含硝酸盐MgCl2基熔合物为助熔剂，硝酸盐降低了MgCl2基熔合物熔点和吸潮倾向，提高了铝液局部温度，提高了合金元素添加剂熔化速度。合金元素和精炼剂结合，使合金元素添加剂既有合金化作用又有精炼效果，有一剂多用的优点。

Description

一种含硝盐助熔剂的合金元素添加剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及合金生产技术领域，具体涉及一种含硝盐助熔剂的合金元素添加剂及其制备方法。
背景技术
铝合金是一种有色金属材料，在航空、航天、电子、汽车、冶金、机械制造等领域得到了广泛的应用，铝合金加入的一些其他金属元素，具有提高铝合金综合性能的作用。比如，在铝-锰系合金中，如3003合金，锰是主要强化元素，其含量为1.0～1.5wt％。在铝-铜合金系中，比如2618合金，含有较高的铁。因此，在铝合金的生产过程中，往往需要加入合金元素。目前，合金元素的添加主要通过中间合金或合金元素添加剂(简称添加剂)来进行。所谓添加剂就是将合金元素粉末和其它助熔剂混合后压成的块体。
美国专利US4564393公开了一种合金元素添加剂及其生产方法，得到铝合金熔铸工业界的大力欢迎。合金元素添加剂由金属粉末、助熔剂和粘结剂组成。金属粉末的含量一般为70％至85％，助熔剂的含量为15％至30％，粘结剂只需很少量，0.5～2.0％。加工过程为将各组分粉末均匀混合后，在高压下压成饼状。
目前，国内生产的锰剂，助熔剂主要是氟盐(如氟铝酸钾)或氟盐与氯盐(如氯化钾)的混合物。氟铝酸钾和氯化钾的混合物是一种常用的助熔剂。这种金属锰粉末-助熔剂组成的锰剂虽然有较好的熔化速度，但这些盐类助熔剂不是合金化过程中必须的添加物，最终变成废渣而扒出，增加了清渣量、耗费了能源、加大了储运等管理成本，使合金化成本增加。氟盐熔剂熔化时产生大量烟雾，影响环境，也影响操作工人的健康。
发明专利申请CN201510583700.2提出了一种合金元素添加剂，使用MgCl2基熔合物粉末作为助熔剂。MgCl2基熔合物粉末是一种环保高效精炼剂，精炼铝液体时不会产生黑烟，对环境和操作工人的健康的影响较小。该发明将合金元素和精炼剂有机结合，使合金元素添加剂既具有合金化的作用，又具有精炼效果，做到一剂多用，而且环保。但是，由于MgCl2具有强烈的吸潮倾向，MgCl2基熔合物粉末也有吸潮倾向。一旦错误地将严重吸潮的合金元素添加剂投入铝液中，可能会产生爆炸。这就给这种含有MgCl2基熔合物粉末的合金元素添加剂的使用带来一定的安全隐患。另一方面，这种合金元素添加剂的熔化速度还有进一步提升的空间。所以，进一步深入研究这种合金元素添加剂，降低其吸潮性，提高其熔化速度具有实际意义。
硝酸盐常用作发热剂，在打渣剂中广泛使用。它们在高温时分解放出热量，使铝液的局部温度升高，有利于铝渣分离。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种含硝盐助熔剂的合金元素添加剂及其制备方法，该方法以含硝酸盐的MgCl2基熔合物作为助熔剂，加入的硝酸盐进一步降低了MgCl2基熔合物的熔点，降低了MgCl2基熔合物的吸潮倾向，提高了铝液的局部温度，从而进一步提高了合金元素添加剂的熔化速度。合金元素和精炼剂有机结合，使合金元素添加剂既具有合金化的作用，又具有精炼效果，具有一剂多用的优点。
本发明的一种含硝盐助熔剂的合金元素添加剂，包括合金元素粉末和含硝盐助熔剂；所述的含硝盐助熔剂为含硝酸盐的MgCl2基熔合物，包括硝酸盐、MgCl2和其它氯化物，各个组分及其质量百分比为，硝酸盐：(0～45)％，但不包含0％，MgCl2：(40～65)％，其它氯化物：(10～45)％，各个组分的质量百分数总和为100％；
所述的硝酸盐为NaNO3或KNO3中的一种或两种混合，当为两种混合时，混合比例为任意比；
所述的其它氯化物为KCl或NaCl中的一种或两种混合，当为两种混合时，混合比例为任意比。
所述的含硝盐助熔剂的合金元素添加剂，含有的组分及其质量百分比为：合金元素粉末：(70～90)％，含硝盐助熔剂：(10～30)％，组分的质量百分数总和为100％。
所述的含硝盐助熔剂的合金元素添加剂，还包括粘结剂，其质量百分比为(0～5)％，加入粘结剂的合金元素添加剂，三种组分的质量百分数总和为100％；所述的粘结剂为油脂、高级脂肪酸盐或石蜡中的一种或几种混合，当粘结剂为几种混合时，混合比例为任意比。
所述的合金元素粉末为Mn、Fe、Cr、Cu、Ti或Zr中的一种。
作为优选，所述的含硝酸盐MgCl2基熔合物为硝酸盐、NaCl和MgCl2的熔合物，其中，硝酸盐为NaNO3或KNO3中的一种；各个组分的质量百分比为：硝酸盐为(5～25)％，NaCl为(20～35)％，MgCl2为(50～65)％，三个组分的质量百分数总和为100％。
作为优选，所述的含硝酸盐MgCl2基熔合物为硝酸盐、KCl和MgCl2的熔合物，其中，硝酸盐为NaNO3或KNO3中的一种；各个组分的质量百分比为：硝酸盐为(5～25)％，KCl为(20～35)％，MgCl2为(40～65)％，三个组分的质量百分数总和为100％。
作为优选，所述的含硝酸盐MgCl2基熔合物为硝酸盐、NaCl、KCl和MgCl2的熔合物，其中，硝酸盐为NaNO3或KNO3中的一种；各个组分的质量百分比为：硝酸盐为(5～25)％，NaCl为(20～35)％，KCl为(5～10)％，MgCl2为(40～65)％，四个组分的质量百分数总和为100％。
作为优选，所述的含硝酸盐MgCl2基熔合物为硝酸盐、其它氯化物和MgCl2的熔合物，其中，硝酸盐为NaNO3和KNO3的混合物；其它氯化物为NaCl或KCl中的一种；各个组分的质量百分比为：NaNO3为(2.5～22.5)％，KNO3为(2.5～22.5)％，其它氯化物为(10～35)％，MgCl2为(40～65)％，四个组分的质量百分数总和为100％。
作为优选，所述的含硝酸盐MgCl2基熔合物为硝酸盐、NaCl、KCl和MgCl2的熔合物，其中，硝酸盐为NaNO3和KNO3混合物；各个组分的质量百分比为：NaNO3为(2.5～22.5)％，KNO3为(2.5～22.5)％，NaCl为(20～35)％，KCl为(5～10)％，MgCl2为(40～65)％，五个组分的质量百分数总和为100％。
本发明的一种含硝盐助熔剂的合金元素添加剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，备料
将原料破碎，得到合金元素粉末；按照合金元素添加剂的组分配比，称量合金元素，所述的合金元素粉末的粒径≤1.0mm；
步骤2，制备含硝盐助熔剂
按照含硝盐助熔剂的组分配比，将各个组分混合，加热熔化后混合均匀，得到含硝酸盐的MgCl2基熔合物熔体；将含硝酸盐的MgCl2基熔合物熔体冷却凝固后破碎、研磨，得到含硝盐助熔剂粉末；所述的含硝盐助熔剂粉末的粒径≤1.0mm。
步骤3，制备合金元素添加剂
按照合金元素添加剂的组分配比，将各个组分混合均匀，得到混合后的物料，将混合后的物料进行压制，得到块状的合金元素添加剂。
所述的块状的合金元素添加剂，其密度为≥3kg/dm3。
所述的步骤2中，所述的加热熔化的加热温度为750～850℃；
所述的步骤3中，所述的压制采用以下方法中的一种：
方法一：将混合后的物料置于压力机中，制得的块状合金元素添加剂质量为20～2000g。
方法二：将混合后的物料装入薄塑料袋中，再装入铝箔袋中，用真空封装机封装，制得的块状合金元素添加剂的质量为20～5000g。
所述铝箔袋为塑料-铝箔-塑料复合而成的复合膜或纸-铝箔-塑料复合而成的复合膜中的一种。
本发明的一种含硝盐助熔剂的合金元素添加剂及其制备方法，相比于现有技术，具有如下有益效果：
1.通过对比，含硝酸盐的MgCl2基熔体(10wt％KNO3、30wt％KCl和60wt％MgCl2)与未含硝盐MgCl2基熔合物(40wt％KCl-60wt％MgCl2熔合物)相比，具有熔化温度低(相差约37℃)、吸潮性降低(相差约30％)、熔化速度快的优点；
a.熔化温度低，作为助熔剂，熔化温度越低，越有利于合金元素添加剂尽早破碎分散；
b.吸潮性降低，可以有效减少因合金添加剂吸收水分导致铝液发生爆炸的事故发生，生产安全；
c.硝盐的加入，使得含硝盐助熔剂加入铝液后，会使得铝液局部温度升高，但是反应不强烈，同时，有效地促进了合金元素添加剂的熔解，提高了熔化速度。
2.本发明制得的块状合金元素添加剂，具有高密度。在铝合金熔铸过程中，将块状合金元素添加剂加入熔炼炉中，块状合金元素添加剂会迅速沉入炉底。这就避免了合金元素粉末散落在铝液表面，从而避免了合金元素粉末流失在渣中，保证了合金元素的高收得率。
由于硝酸盐进一步降低了MgCl2基熔合物的熔点，使得含硝盐MgCl2基熔合物熔点为360～520℃，将含硝盐助熔剂加入到铝液中很容易熔化。含硝盐助熔剂熔化导致合金元素添加剂块体松散破碎。含硝盐助熔剂中的硝酸盐使铝液局部温度升高，从而使合金元素粉末迅速熔解。
另一方面，合金元素添加剂比重大，加入到铝液中后能够迅速沉入炉底，从而将MgCl2基熔合物带入炉底。含硝盐助熔剂熔化后，MgCl2基熔合物摆脱合金元素粉末上浮，在上浮的过程中，与铝液中的碱金属反应，与氧化物夹杂和氢接触，达到除碱金属和去氢除杂的目的。
3.采用真空封装机，得到密封于铝箔袋的块体合金元素添加剂，将其投入铝液中，合金元素添加剂块体能很容易地刺破铝液表面的氧化膜，进入到铝液中。铝箔袋具有足够高的耐热性能，在合金元素添加剂块体完全进入铝液中以前，铝箔袋不会破裂，保证里面的合金元素粉末不会外泄。这就避免了合金元素粉末散浮在铝液表面，从而避免了合金元素粉末流失在渣中，这就保证了合金元素的高收得率。
当合金元素添加剂块体完全进入铝液中，铝箔袋便被迅速燃烧掉，里面的合金元素粉末回复到松散状态，向外散开，并往下沉。一方面，在往下沉的过程中，部分合金元素粉末和铝液接触，迅速产生反应；另一方面，合金元素粉末呈松散状态，传热快，里面的含硝盐MgCl2熔合物迅速熔化，并和合金元素反应。这就大大加快了合金元素粉末的熔解速度。
4.本发明不含氟盐，使用时不产生黑烟，改善了环境。本发明不含毒性物质，安全环保。
附图说明
图1为本发明实施例1含有硝盐和对比例1不含硝盐熔合物凝固温度对比曲线图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明。
除特殊说明，以下实施例所用原料均来自市购。
实施例1
一种含硝盐助熔剂的合金元素添加剂，含有的组分及其质量百分比为：锰粉：70％，含硝盐助熔剂28％，石蜡2％；
其中，含硝盐助熔剂为含硝酸盐的MgCl2基熔合物，包括KNO3、MgCl2和KCl，按质量百分比，KNO3：10％，MgCl2：60％，KCl：30％；
一种含硝盐助熔剂的合金元素添加剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，备料
将电解锰片破碎研磨，得到粒径≤0.6mm的锰粉；按照合金元素添加剂的组分配比，称量700g锰粉；
步骤2，制备含硝盐助熔剂
按照含硝盐助熔剂的组分配比，将KNO3、MgCl2和KCl混合放入铸铁坩埚中，加热熔化后混合均匀，加热温度为780℃，得到含硝酸盐的MgCl2基熔合物熔体；将含硝酸盐的MgCl2基熔合物熔体冷却凝固后破碎、研磨，得到粒径≤0.6mm的含硝盐助熔剂粉末；
对制备的含硝盐助熔剂粉末进行凝固温度测试，其凝固温度为438℃，其凝固曲线见图1；将含硝盐助熔剂粉末放置在相对湿度约为70％的环境中48小时，含硝盐助熔剂粉末的吸湿率为37％。
步骤3，制备合金元素添加剂
按照合金元素添加剂的组分配比，将700g锰粉，280g含硝盐助熔剂粉末和20g石蜡混合均匀，得到混合后的物料，将混合后的物料置于压力机中进行压制，得到块状的合金元素添加剂，每块的质量为200g。
实施例2
一种含硝盐助熔剂的合金元素添加剂，含有的组分及其质量百分比为：锰粉：90％，含硝盐助熔剂9％，石蜡1％；
其中，含硝盐助熔剂为含硝酸盐的MgCl2基熔合物，包括KNO3、、MgCl2和NaCl，按质量百分比，KNO3：15％，MgCl2：60％，NaCl：25％；
一种含硝盐助熔剂的合金元素添加剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，备料
将电解锰片破碎研磨，得到粒径≤0.6mm的锰粉；按照合金元素添加剂的组分配比，称量900g锰粉；
步骤2，制备含硝盐助熔剂
按照含硝盐助熔剂的组分配比，将KNO3、、MgCl2和NaCl混合放入铸铁坩埚中，加热熔化后混合均匀，加热温度为800℃，得到含硝酸盐的MgCl2基熔合物熔体；将含硝酸盐的MgCl2基熔合物熔体冷却凝固后破碎、研磨，得到粒径≤0.6mm的含硝盐助熔剂粉末；
步骤3，制备合金元素添加剂
按照合金元素添加剂的组分配比，将900g锰粉、90g含硝盐助熔剂粉末、10g石蜡混合均匀，得到混合后的物料，将混合后的物料置于压力机中进行压制，得到块状的合金元素添加剂，每块的质量为500g。
实施例3
一种含硝盐助熔剂的合金元素添加剂，含有的组分及其质量百分比为：铁粉：70％，含硝盐助熔剂28％，石蜡2％；
其中，含硝盐助熔剂为含硝酸盐的MgCl2基熔合物，包括NaNO3、MgCl2和KCl，按质量百分比，NaNO3：10％，MgCl2：60％，KCl：30％；
一种含硝盐助熔剂的合金元素添加剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，备料
市购粒径≤0.6mm的还原铁粉；按照合金元素添加剂的组分配比，称量700g铁粉；
步骤2，制备含硝盐助熔剂
按照含硝盐助熔剂的组分配比，将NaNO3、MgCl2和KCl混合放入铸铁坩埚中，加热熔化后混合均匀，加热温度为780℃，得到含硝酸盐的MgCl2基熔合物熔体；将含硝酸盐的MgCl2基熔合物熔体冷却凝固后破碎、研磨，得到粒径≤0.6mm的含硝盐助熔剂粉末；
步骤3，制备合金元素添加剂
按照合金元素添加剂的组分配比，将700g铁粉，280g含硝盐助熔剂粉末和20g石蜡混合均匀，得到混合后的物料，将混合后的物料置于压力机中进行压制，得到块状的合金元素添加剂，每块的质量为200g。
实施例4
一种含硝盐助熔剂的合金元素添加剂，含有的组分及其质量百分比为：铁粉：85％，含硝盐助熔剂13.5％，石蜡1.5％；
其中，含硝盐助熔剂为含硝酸盐的MgCl2基熔合物，包括NaNO3、MgCl2和KCl，按质量百分比，NaNO3：15％，MgCl2：60％，KCl：25％；
一种含硝盐助熔剂的合金元素添加剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，备料
市购粒径≤0.6mm的还原铁粉；按照合金元素添加剂的组分配比，称量850g铁粉；
步骤2，制备含硝盐助熔剂
按照含硝盐助熔剂的组分配比，将NaNO3、MgCl2和KCl混合放入铸铁坩埚中，加热熔化后混合均匀，加热温度为770℃，得到含硝酸盐的MgCl2基熔合物熔体；将含硝酸盐的MgCl2基熔合物熔体冷却凝固后破碎、研磨，得到粒径≤0.6mm的含硝盐助熔剂粉末；
步骤3，制备合金元素添加剂
按照合金元素添加剂的组分配比，将850g铁粉，135g含硝盐助熔剂粉末和15g石蜡混合均匀，得到混合后的物料，将混合后的物料置于压力机中进行压制，得到块状的合金元素添加剂，每块的质量为50g。
实施例5
一种含硝盐助熔剂的合金元素添加剂，含有的组分及其质量百分比为：铜粉：85％，含硝盐助熔剂13.5％，石蜡1.5％；
其中，含硝盐助熔剂为含硝酸盐的MgCl2基熔合物，包括NaNO3、MgCl2、KCl和NaCl，按质量百分比，NaNO3：10％，MgCl2：60％，KCl：10％，NaCl：20％；
一种含硝盐助熔剂的合金元素添加剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，备料
将金属铜破碎研磨，得到粒径≤1mm的铜粉；按照合金元素添加剂的组分配比，称量8500g铜粉；
步骤2，制备含硝盐助熔剂
按照含硝盐助熔剂的组分配比，将NaNO3、MgCl2、KCl和NaCl混合放入铸铁坩埚中，加热熔化后混合均匀，加热温度为810℃，得到含硝酸盐的MgCl2基熔合物熔体；将含硝酸盐的MgCl2基熔合物熔体冷却凝固后破碎、研磨，得到粒径≤0.6mm的含硝盐助熔剂粉末；
步骤3，制备合金元素添加剂
按照合金元素添加剂的组分配比，将8500g铜粉，1350g含硝盐助熔剂粉末和150g石蜡混合均匀，得到混合后的物料，将混合后的物料置于压力机中进行压制，得到块状的合金元素添加剂，每块的质量为2000g。
实施例6
一种含硝盐助熔剂的合金元素添加剂，含有的组分及其质量百分比为：钛粉：85％，含硝盐助熔剂13.5％，石蜡1.5％；
其中，含硝盐助熔剂为含硝酸盐的MgCl2基熔合物，包括KNO3、MgCl2、KCl和NaCl，按质量百分比，KNO3：15％，MgCl2：60％，KCl：10％，NaCl：15％；
一种含硝盐助熔剂的合金元素添加剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，备料
将金属钛破碎研磨，得到粒径≤0.6mm的钛粉；按照合金元素添加剂的组分配比，称量8500g钛粉；
步骤2，制备含硝盐助熔剂
按照含硝盐助熔剂的组分配比，将KNO3、MgCl2、KCl和NaCl混合放入铸铁坩埚中，加热熔化后混合均匀，加热温度为810℃，得到含硝酸盐的MgCl2基熔合物熔体；将含硝酸盐的MgCl2基熔合物熔体冷却凝固后破碎、研磨，得到粒径≤0.6mm的含硝盐助熔剂粉末；
步骤3，制备合金元素添加剂
按照合金元素添加剂的组分配比，将8500g钛粉，1350g含硝盐助熔剂粉末和150g石蜡混合均匀，得到混合后的物料，将混合后的物料置于压力机中进行压制，得到块状的合金元素添加剂，每块的质量为500g。
实施例7
一种含硝盐助熔剂的合金元素添加剂，含有的组分及其质量百分比为：铬粉：85％，含硝盐助熔剂13.5％，石蜡1.5％；
其中，含硝盐助熔剂为含硝酸盐的MgCl2基熔合物，包括NaNO3、KNO3、MgCl2、KCl和NaCl，按质量百分比，NaNO3：7.5％，KNO3：7.5％，MgCl2：60％，KCl：5％，NaCl：20％；
一种含硝盐助熔剂的合金元素添加剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，备料
将金属铬破碎研磨，得到粒径≤0.6mm的铬粉；按照合金元素添加剂的组分配比，称量8500g铬粉；
步骤2，制备含硝盐助熔剂
按照含硝盐助熔剂的组分配比，将NaNO3、KNO3、MgCl2、KCl和NaCl混合放入铸铁坩埚中，加热熔化后混合均匀，加热温度为805℃，得到含硝酸盐的MgCl2基熔合物熔体；将含硝酸盐的MgCl2基熔合物熔体冷却凝固后破碎、研磨，得到粒径≤0.6mm的含硝盐助熔剂粉末；
步骤3，制备合金元素添加剂
按照合金元素添加剂的组分配比，将8500g铬粉，1350g含硝盐助熔剂粉末和150g石蜡混合均匀，得到混合后的物料，将混合后的物料置于压力机中进行压制，得到块状的合金元素添加剂，每块的质量为50g。
实施例8
一种含硝盐助熔剂的合金元素添加剂，含有的组分及其质量百分比为：锰粉：70％，含硝盐助熔剂30％；
其中，含硝盐助熔剂为含硝酸盐的MgCl2基熔合物，包括KNO3、MgCl2和KCl，按质量百分比，KNO3：20％，MgCl2：60％，KCl：20％；
一种含硝盐助熔剂的合金元素添加剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，备料
将电解锰片破碎研磨，得到粒径≤0.6mm的锰粉；按照合金元素添加剂的组分配比，称量7000g锰粉；
步骤2，制备含硝盐助熔剂
按照含硝盐助熔剂的组分配比，将KNO3、MgCl2和KCl混合放入铸铁坩埚中，加热熔化后混合均匀，加热温度为780℃，得到含硝酸盐的MgCl2基熔合物熔体；将含硝酸盐的MgCl2基熔合物熔体冷却凝固后破碎、研磨，得到粒径≤0.6mm的含硝盐助熔剂粉末；
步骤3，制备合金元素添加剂
按照合金元素添加剂的组分配比，将7000g锰粉和3000g含硝盐助熔剂粉末混合均匀，得到混合后的物料，将混合后的物料装入薄塑料袋中，再装入塑料-铝箔-塑料复合而成的铝箔袋中，用真空封装机封装，制得的块状合金元素添加剂的质量为2000g。
实施例9
一种含硝盐助熔剂的合金元素添加剂，含有的组分及其质量百分比为：锰粉：90％，含硝盐助熔剂10％；
其中，含硝盐助熔剂为含硝酸盐的MgCl2基熔合物，包括NaNO3、MgCl2和NaCl，按质量百分比，NaNO3：20％，MgCl2：60％，NaCl：20％；
一种含硝盐助熔剂的合金元素添加剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，备料
将电解锰片破碎研磨，得到粒径≤0.6mm的锰粉；按照合金元素添加剂的组分配比，称量9000g锰粉；
步骤2，制备含硝盐助熔剂
按照含硝盐助熔剂的组分配比，将NaNO3、MgCl2和NaCl混合放入铸铁坩埚中，加热熔化后混合均匀，加热温度为810℃，得到含硝酸盐的MgCl2基熔合物熔体；将含硝酸盐的MgCl2基熔合物熔体冷却凝固后破碎、研磨，得到粒径≤0.6mm的含硝盐助熔剂粉末；
步骤3，制备合金元素添加剂
按照合金元素添加剂的组分配比，将9000g锰粉和1000g含硝盐助熔剂粉末混合均匀，得到混合后的物料，将混合后的物料装入薄塑料袋中，再装入纸-铝箔-塑料复合而成的铝箔袋中，用真空封装机封装，制得的块状合金元素添加剂的质量为5000g。
实施例10
一种含硝盐助熔剂的合金元素添加剂，含有的组分及其质量百分比为：锆粉：85％，含硝盐助熔剂10％，高级脂肪酸盐5％；
其中，含硝盐助熔剂为含硝酸盐的MgCl2基熔合物，包括KNO3、NaNO3、MgCl2、KCl和NaCl，按质量百分比，KNO3：22.5％，NaNO3：12.5％，MgCl2：40％，KCl：5％，NaCl：20％；
一种含硝盐助熔剂的合金元素添加剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，备料
市购粒径≤0.6mm的金属锆粉；按照合金元素添加剂的组分配比，称量850g锆粉；
步骤2，制备含硝盐助熔剂
按照含硝盐助熔剂的组分配比，将KNO3、NaNO3、MgCl2、KCl和NaCl混合放入铸铁坩埚中，加热熔化后混合均匀，加热温度为810℃，得到含硝酸盐的MgCl2基熔合物熔体；将含硝酸盐的MgCl2基熔合物熔体冷却凝固后破碎、研磨，得到粒径≤1.0mm的含硝盐助熔剂粉末；
步骤3，制备合金元素添加剂
按照合金元素添加剂的组分配比，将850g锆粉和100g含硝盐助熔剂粉末和50g高级脂肪酸盐混合均匀，得到混合后的物料，将混合后的物料置于压力机中进行压制，得到块状的合金元素添加剂，每块的质量为20g。
实施例11
一种含硝盐助熔剂的合金元素添加剂，含有的组分及其质量百分比为：锰粉：88％，含硝盐助熔剂10％，油脂2％；
其中，含硝盐助熔剂为含硝酸盐的MgCl2基熔合物，包括KNO3、MgCl2、NaCl和KCl，按质量百分比，KNO3：15％，MgCl2：40％，NaCl：35％，KCl：10％；
一种含硝盐助熔剂的合金元素添加剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，备料
将电解锰片破碎研磨，得到粒径≤0.6mm的锰粉；按照合金元素添加剂的组分配比，称量8800g锰粉；
步骤2，制备含硝盐助熔剂
按照含硝盐助熔剂的组分配比，将KNO3、MgCl2、NaCl和KCl混合放入铸铁坩埚中，加热熔化后混合均匀，加热温度为810℃，得到含硝酸盐的MgCl2基熔合物熔体；将含硝酸盐的MgCl2基熔合物熔体冷却凝固后破碎、研磨，得到粒径≤0.6mm的含硝盐助熔剂粉末；
步骤3，制备合金元素添加剂
按照合金元素添加剂的组分配比，将880g锰粉和100g含硝盐助熔剂粉末和20g石蜡混合均匀，得到混合后的物料，将混合后的物料置于压力机中进行压制，得到块状的合金元素添加剂，每块的质量为1000g。
实施例12
一种含硝盐助熔剂的合金元素添加剂，含有的组分及其质量百分比为：锰粉：70％，含硝盐助熔剂30％；
其中，含硝盐助熔剂为含硝酸盐的MgCl2基熔合物，包括KNO3、NaNO3、MgCl2和KCl，按质量百分比，KNO3：22.5％，NaNO3：22.5％，MgCl2：45％，KCl：10％；
一种含硝盐助熔剂的合金元素添加剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，备料
将电解锰片破碎研磨，得到粒径≤0.6mm的锰粉；按照合金元素添加剂的组分配比，称量7000g锰粉；
步骤2，制备含硝盐助熔剂
按照含硝盐助熔剂的组分配比，将KNO3、NaNO3、MgCl2和KCl，混合放入铸铁坩埚中，加热熔化后混合均匀，加热温度为760℃，得到含硝酸盐的MgCl2基熔合物熔体；将含硝酸盐的MgCl2基熔合物熔体冷却凝固后破碎、研磨，得到粒径≤0.6mm的含硝盐助熔剂粉末；
步骤3，制备合金元素添加剂
按照合金元素添加剂的组分配比，将7000g锰粉和3000g含硝盐助熔剂粉末混合均匀，得到混合后的物料，将混合后的物料装入薄塑料袋中，再装入塑料-铝箔-塑料复合而成的铝箔袋中，用真空封装机封装，制得的块状合金元素添加剂的质量为500g。
实施例13
一种含硝盐助熔剂的合金元素添加剂，含有的组分及其质量百分比为：锰粉：85％，含硝盐助熔剂13.5％，石蜡1.5％；
其中，含硝盐助熔剂为含硝酸盐的MgCl2基熔合物，包括KNO3、MgCl2和KCl，按质量百分比，KNO3：5％，MgCl2：65％，KCl：30％；
一种含硝盐助熔剂的合金元素添加剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，备料
将电解锰片破碎研磨，得到粒径≤0.6mm的锰粉；按照合金元素添加剂的组分配比，称量8500g锰粉；
步骤2，制备含硝盐助熔剂
按照含硝盐助熔剂的组分配比，将KNO3、MgCl2和KCl，混合放入铸铁坩埚中，加热熔化后混合均匀，加热温度为780℃，得到含硝酸盐的MgCl2基熔合物熔体；将含硝酸盐的MgCl2基熔合物熔体冷却凝固后破碎、研磨，得到粒径≤0.6mm的含硝盐助熔剂粉末；
步骤3，制备合金元素添加剂
按照合金元素添加剂的组分配比，将8500g锰粉，1350g含硝盐助熔剂粉末和150石蜡混合均匀，得到混合后的物料，将混合后的物料置于压力机中进行压制，得到块状的合金元素添加剂，每块的质量为1000g。
实施例14
一种含硝盐助熔剂的合金元素添加剂，含有的组分及其质量百分比为：锰粉：85％，含硝盐助熔剂13.5％，石蜡1.5％；
其中，含硝盐助熔剂为含硝酸盐的MgCl2基熔合物，包括KNO3、MgCl2和KCl，按质量百分比，KNO3：0.1％，MgCl2：65％，KCl：34.9％；
一种含硝盐助熔剂的合金元素添加剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，备料
将电解锰片破碎研磨，得到粒径≤0.6mm的锰粉；按照合金元素添加剂的组分配比，称量8500g锰粉；
步骤2，制备含硝盐助熔剂
按照含硝盐助熔剂的组分配比，将KNO3、MgCl2和KCl，混合放入铸铁坩埚中，加热熔化后混合均匀，加热温度为850℃，得到含硝酸盐的MgCl2基熔合物熔体；将含硝酸盐的MgCl2基熔合物熔体冷却凝固后破碎、研磨，得到粒径≤0.6mm的含硝盐助熔剂粉末；
步骤3，制备合金元素添加剂
按照合金元素添加剂的组分配比，将8500g锰粉，1350g含硝盐助熔剂粉末和150石蜡混合均匀，得到混合后的物料，将混合后的物料置于压力机中进行压制，得到块状的合金元素添加剂，每块的质量为1000g。
对比例1
一种合金元素添加剂，同实施例1，不同之处在于，用未含硝盐的助熔剂替代，未含硝盐的助熔剂含有的组分及其质量百分比为：40wt％KCl，60wt％MgCl2，经测试，其凝固温度为475℃，其凝固曲线见图1；将未含硝盐的助熔剂放置在相对湿度约为70％的环境中48小时，含硝盐助熔剂的吸湿率为69％。
通过与实施例1的对比发现，含硝盐助熔剂相比于未含硝盐的助熔剂，其凝固温度降低37℃。可以推测其熔化温度也将降低约37℃。含硝盐的熔合物的吸潮倾向降低30％。
对比例2
一种合金元素添加剂，其组成同实施例1，不同之处在于硝酸盐没有熔入熔合物之中。
一种合金元素添加剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，备料
将电解锰片破碎研磨，得到粒径≤0.6mm的锰粉；按照合金元素添加剂的组分配比，称量700g锰粉；
步骤2，制备含硝盐助熔剂
按照含硝盐助熔剂的组分配比(10wt％KNO3、60wt％MgCl2和30wt％KCl)，将168gMgCl2和84gKCl混合放入铸铁坩埚中，加热熔化后混合均匀，加热温度为780℃，得到MgCl2基熔合物熔体；将MgCl2基熔合物熔体冷却凝固后破碎，研磨，制得MgCl2-KCl熔合物粉末；然后再将28g KNO3粉末和制备的MgCl2-KCl熔合物粉末均匀混合，得到粒径≤0.6mm的含硝盐助熔剂粉末；
步骤3，制备合金元素添加剂
按照合金元素添加剂的组分配比，将700g锰粉，280g含硝盐助熔剂粉末和20g石蜡混合均匀，得到混合后的物料，将混合后的物料置于压力机中进行压制，得到块状的合金元素添加剂，每块的质量为200g。
结果发现，用这种助熔剂制备的合金元素添加剂，确实可以提高熔化速度。但是，反应过于强烈，导致大量的铝烧损。
这说明，本发明提供的制备方法能有效的解决硝酸盐的局部放热剧烈的问题。

Claims (10)

1.一种含硝盐助熔剂的合金元素添加剂，其特征在于，该含硝盐助熔剂的合金元素添加剂包括合金元素粉末和含硝盐助熔剂；
所述的含硝盐助熔剂为含硝酸盐的MgCl2基熔合物，包括硝酸盐、MgCl2和其它氯化物，各个组分及其质量百分比为，硝酸盐∶(0～45)％，但不包含0％；MgCl2∶(40～65)％，其它氯化物∶(10～45)％，各个组分的质量百分数总和为100％；
所述的硝酸盐为NaNO3或KNO3中的一种或两种混合，当为两种混合时，混合比例为任意比；
所述的其它氯化物为KCl或NaCl中的一种或两种混合，当为两种混合时，混合比例为任意比。
2.如权利要求1所述的含硝盐助熔剂的合金元素添加剂，其特征在于，所述的含硝盐助熔剂的合金元素添加剂，含有的组分及其质量百分比为：合金元素粉末∶(70～90)％，含硝盐助熔剂∶(10～30)％，组分的质量百分数总和为100％；
所述的含硝盐助熔剂的合金元素添加剂，还包括粘结剂，其质量百分比为(0～5)％，加入粘结剂的合金元素添加剂，三种组分的质量百分数总和为100％；所述的粘结剂为油脂、高级脂肪酸盐或石蜡中的一种或几种混合。
3.如权利要求1所述的含硝盐助熔剂的合金元素添加剂，其特征在于，所述的合金元素粉末为Mn、Fe、Cr、Cu、Ti或Zr中的一种。
4.如权利要求1所述的含硝盐助熔剂的合金元素添加剂，其特征在于，所述的含硝酸盐MgCl2基熔合物为硝酸盐、NaCl和MgCl2的熔合物，其中，硝酸盐为NaNO3或KNO3中的一种；各个组分的质量百分比为：硝酸盐为(5～25)％，NaCl为(20～35)％，MgCl2为(50～65)％，三个组分的质量百分数总和为100％；
所述的含硝酸盐MgCl2基熔合物为硝酸盐、KCl和MgCl2的熔合物，其中，硝酸盐为NaNO3或KNO3中的一种；各个组分的质量百分比为：硝酸盐为(5～25)％，KCl为(20～35)％，MgCl2为(40～65)％，三个组分的质量百分数总和为100％。
5.如权利要求1所述的含硝盐助熔剂的合金元素添加剂，其特征在于，所述的含硝酸盐MgCl2基熔合物为硝酸盐、NaCl、KCl和MgCl2的熔合物，其中，硝酸盐为NaNO3或KNO3中的一种；各个组分的质量百分比为：硝酸盐为(5～25)％，NaCl为(20～35)％，KCl为(5～10)％，MgCl2为(40～65)％，四个组分的质量百分数总和为100％；
所述的含硝酸盐MgCl2基熔合物为硝酸盐、其它氯化物和MgCl2的熔合物，其中，硝酸盐为NaNO3和KNO3的混合物；其它氯化物为NaCl或KCl中的一种；各个组分的质量百分比为：NaNO3为(2.5～22.5)％，KNO3为(2.5～22.5)％，其它氯化物为(10～35)％，MgCl2为(40～65)％，四个组分的质量百分数总和为100％。
6.如权利要求1所述的含硝盐助熔剂的合金元素添加剂，其特征在于，所述的含硝酸盐MgCl2基熔合物为硝酸盐、NaCl、KCl和MgCl2的熔合物，其中，硝酸盐为NaNO3和KNO3混合物；各个组分的质量百分比为：NaNO3为(2.5～22.5)％，KNO3为(2.5～22.5)％，NaCl为(20～35)％，KCl为(5～10)％，MgCl2为(40～65)％，五个组分的质量百分数总和为100％。
7.权利要求1所述的含硝盐助熔剂的合金元素添加剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，备料
将原料破碎，得到合金元素粉末；按照合金元素添加剂的组分配比，称量合金元素，所述的合金元素粉末的粒径≤1.0mm；
步骤2，制备含硝盐助熔剂
按照含硝盐助熔剂的组分配比，将各个组分混合，加热熔化后混合均匀，得到含硝酸盐的MgCl2基熔合物熔体；将含硝酸盐的MgCl2基熔合物熔体冷却凝固后破碎、研磨，得到含硝盐助熔剂粉末；所述的含硝盐助熔剂粉末的粒径≤1.0mm；
步骤3，制备合金元素添加剂
按照合金元素添加剂的组分配比，将各个组分混合均匀，得到混合后的物料，将混合后的物料进行压制，得到块状的合金元素添加剂。
8.如权利要求7所述的含硝盐助熔剂的合金元素添加剂的制备方法，其特征在于，所述的步骤2中，所述的加热熔化的加热温度为750～850℃。
9.如权利要求7所述的含硝盐助熔剂的合金元素添加剂的制备方法，其特征在于，所述的步骤3中，所述的压制采用以下方法中的一种：
方法一：将混合后的物料置于压力机中，制得的块状合金元素添加剂质量为20～2000g；
方法二：将混合后的物料装入薄塑料袋中，再装入铝箔袋中，用真空封装机封装，制得的块状合金元素添加剂的质量为20～5000g。
10.如权利要求9所述的含硝盐助熔剂的合金元素添加剂的制备方法，其特征在于，所述铝箔袋为塑料-铝箔-塑料复合而成的复合膜或纸-铝箔-塑料复合而成的复合膜中的一种。
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