CN106435240A - 一种精炼剂的制备方法 - Google Patents

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李孟方
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Abstract

本发明公开了一种精炼剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)脱水：按配方将精炼剂原料混合后，搅拌并加热至300‑350℃，使得原料脱水；2)重熔：将脱水后的原料加热至500‑600℃，使得原料熔融；3)冷却：对熔融的原料进行隔水冷却，使其固化；4)造粒：将固化后的原料进行破碎、造粒，得到精炼剂。由本发明的制备方法制备得到的精炼剂，能充分去除铝熔体中的精炼剂夹杂和气体，降低铝液的烧损量。

Description

一种精炼剂的制备方法
技术领域
本发明涉及铝及铝合金冶炼领域，尤其涉及一种用于铝及铝合金冶炼的精炼剂的制备方法。
背景技术
铝及铝合金是当前用途十分广泛、最经济适用的材料之一。铝的密度较小，硬度虽低，但可制成各种铝合金，如硬铝、超硬铝、防锈铝、铸铝等。这些铝合金广泛应用于飞机、汽车、火车、船舶等制造工业。此外，宇宙火箭、航天飞机、人造卫星也使用大量的铝及其铝合金。
在铝合金熔炼过程中，由于铝元素的化学活性很强，因此很容易产生夹杂和气泡等缺陷。夹杂和气泡在金属凝固以后会分布在合金内部，对合金性能产生很大的影响。因此，为了提高铝材和铝合金的性能，必须充分去除熔体中的氧化夹杂和气体。因此，精炼的操作和精炼剂的选择是至关重要的。
目前铝的精炼，除了本身的氧化物夹杂以外，常常因为精炼剂的熔点较高，产生精炼剂夹杂。同时，精炼剂中含水量过高，容易导致水分在熔体中产生氢气，使得熔体中有大量氢气和气泡。目前市面上有许多低熔点的精炼剂配方，但是低熔点的精炼剂的配方需要运用专门的生产制备工艺以发挥配方的效果。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种精炼剂的制备方法，由该制备方法制备得到的精炼剂，能充分去除铝熔体中的精炼剂夹杂和气体，降低铝液的烧损量。
本发明的目的采用以下技术方案实现：
一种精炼剂的制备方法，包括以下步骤：
1)脱水：将精炼剂原料混合后，搅拌并加热至300-350℃，使得原料脱水；
2)重熔：将脱水后的原料加热至500-600℃，使得原料熔融；
3)冷却：对熔融的原料进行隔水冷却，使其固化；
4)造粒：将固化后的原料进行破碎、造粒，得到精炼剂。
本方案中，通过脱水的步骤脱除精炼剂中的水分，避免在铝及铝合金的冶炼过程中，因水分在高温下分解产生氢气，使得铝液中有大量氢气和气泡，导致含气量增加，影响铝和铝合金制品的性能。
本方案中，通过重熔，降低了精炼剂的熔点，使得在铝及铝合金精炼过程中，一方面减少了铝液中精炼剂的夹杂，另一方面减少了高温下铝液的氧化，降低了铝液的烧损量。
优选的，在步骤1)中，所述精炼剂的配方为NaCl 40-70wt％、MgCl2 30-60wt％。
优选的，在步骤1)中，所述精炼剂的配方选自下述配方之一：
a.NaCl 50wt％、MgCl2 50wt％；
b.NaCl 60wt％、MgCl2 40wt％。
优选的，在步骤1)中，所述加热的温度为320-330℃。
优选的，在步骤1)中，所述搅拌的速度为300-500r/min。
优选的，在步骤1)中，所述脱水时间为0.5-2小时。
优选的，在步骤2)中，所述重熔的温度为550-580℃。
优选的，在步骤3)中，所述隔水冷却的时间为3-5小时。
优选的，在步骤4)中，固化后的原料经破碎后，形成直径为0.5-1mm的颗粒。
优选的，在步骤4)中，固化后的原料经破碎、造粒后，再经0.5cm的筛网筛分后，取筛下物，得到精炼剂，从而使得精炼剂颗粒大小及成分更加均匀，更好的发挥其在精炼铝及铝合金的功能。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
本发明的精炼剂的制备方法，通过将精炼剂原料加热到300-350℃，使其脱去水分，再通过重熔降低精炼剂的熔点，最后通过冷却、造粒，得到颗粒大小与成分均匀的精炼剂，该精炼剂用于铝及铝合金的冶炼时，能大幅减少了精炼剂在铝熔体中的夹杂，避免精炼剂在冶炼铝时，铝液中产生氢气和气泡，减少铝液的烧损量。
本发明的精炼剂的制备方法，适用于各种高吸潮、高吸水的精炼剂的加工。
具体实施方式
下面，结合具体实施方式，对本发明做进一步描述：
实施例1
一种精炼剂的制备方法，包括以下步骤：
1)脱水：按配方将精炼剂原料混合后，搅拌并加热至320℃，搅拌速度为500r/min，脱水1小时；
2)重熔：将脱水后的原料加热至550℃，使得原料熔融；
3)冷却：对熔融的原料进行隔水冷却3小时，使其固化；
4)造粒：将固化后的原料进行破碎，形成直径为0.5-1mm的颗粒，然后进行造粒，再经0.5cm的筛网筛分后，取筛下物，得到精炼剂。
所述精炼剂的配方为NaCl 50wt％、MgCl2 50wt％。
实施例2
一种精炼剂的制备方法，包括以下步骤：
1)脱水：按配方将精炼剂原料混合后，搅拌并加热至330℃，搅拌速度为300r/min，脱水2小时；
2)重熔：将脱水后的原料加热至580℃，使得原料熔融；
3)冷却：对熔融的原料进行隔水冷却0.5小时，使其固化；
4)造粒：将固化后的原料进行破碎，形成直径为0.5-1mm的颗粒，然后进行造粒，再经0.5cm的筛网筛分后，取筛下物，得到精炼剂。
所述精炼剂的配方为NaCl 50wt％、MgCl2 50wt％。
实施例3
一种精炼剂的制备方法，包括以下步骤：
1)脱水：按配方将精炼剂原料混合后，搅拌并加热至300℃，搅拌速度为400r/min，脱水2小时；
2)重熔：将脱水后的原料加热至600℃，使得原料熔融；
3)冷却：对熔融的原料进行隔水冷却2小时，使其固化；
4)造粒：将固化后的原料进行破碎，形成直径为0.5-1mm的颗粒，然后进行造粒，再经0.5cm的筛网筛分后，取筛下物，得到精炼剂。
所述精炼剂的配方为NaCl 60wt％、MgCl2 40wt％。
实施例4
一种精炼剂的制备方法，包括以下步骤：
1)脱水：按配方将精炼剂原料混合后，搅拌并加热至350℃，搅拌速度为500r/min，脱水0.5小时；
2)重熔：将脱水后的原料加热至500℃，使得原料熔融；
3)冷却：对熔融的原料进行隔水冷却1小时，使其固化；
4)造粒：将固化后的原料进行破碎，形成直径为0.5-1mm的颗粒，然后进行造粒，再经0.5cm的筛网筛分后，取筛下物，得到精炼剂。
所述精炼剂的配方为NaCl 60wt％、MgCl2 40wt％。
对比例1
1)熔化：按配方将精炼剂原料混合后，加热至550℃使得原料熔融；
2)冷却：对熔融的原料进行隔水冷却3小时，使其固化；
3)造粒：将固化后的原料进行破碎，形成直径为0.5-1mm的颗粒，然后进行造粒，再经0.5cm的筛网筛分后，取筛下物，得到精炼剂。
所述精炼剂的配方为NaCl 50wt％、MgCl2 50wt％。
实验例
取实施例1-4及对比例1制备的精炼剂，测量其熔点，然后在相同的条件下对铝进行精炼，对铝液的含渣量(K值)、含气量及烧损量进行检测，具体检测方法参考《铸造非铁合金》(黄恢元著，机械工业出版社，1999)。所得结果如表1所示：
表1实施例1-4及对比例1制备的精炼剂的性能检测
熔点(℃) 含渣量 含气量(mL/100g) 烧损量(wt％)
实施例1 450 0.04 0.28 0.5
实施例2 480 0.06 0.31 0.7
实施例3 490 0.03 0.25 0.5
实施例4 440 0.05 0.32 0.6
对比例1 540 0.12 0.4 1.0
由表1可知，实施例1-4的制备方法制备出的精炼剂熔点明显低于对比例1，且用于铝的精炼时，铝液的含渣量、含气量及烧损量均明显低于对比例1。以上结果表明，由本发明的制备方法制备的精炼剂，用于铝及铝合金的冶炼时，能大幅减少了精炼剂在铝熔体中的夹杂，减少精炼剂在冶炼铝时，产生氢气和气泡，同时能减少铝液的烧损量。
对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种精炼剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)脱水：将精炼剂原料混合后，搅拌并加热至300-350℃，使得原料脱水；
2)重熔：将脱水后的原料加热至500-600℃，使得原料熔融；
3)冷却：对熔融的原料进行隔水冷却，使其固化；
4)造粒：将固化后的原料进行破碎、造粒，得到精炼剂。
2.如权利要求1所述的精炼剂的制备方法，其特征在于，在步骤1)中，所述精炼剂的配方为NaCl 40-70wt％、MgCl2 30-60wt％。
3.如权利要求2所述的精炼剂的制备方法，其特征在于，在步骤1)中，所述精炼剂的配方选自下述配方之一：
a.NaCl 50wt％、MgCl2 50wt％；
b.NaCl 60wt％、MgCl2 40wt％。
4.如权利要求1所述的精炼剂的制备方法，其特征在于，在步骤1)中，所述加热的温度为320-330℃。
5.如权利要求1所述的精炼剂的制备方法，其特征在于，在步骤1)中，所述搅拌的速度为300-500r/min。
6.如权利要求1所述的精炼剂的制备方法，其特征在于，在步骤1)中，所述脱水时间为0.5-2小时。
7.如权利要求1所述的精炼剂的制备方法，其特征在于，在步骤2)中，所述重熔的温度为550-580℃。
8.如权利要求1所述的精炼剂的制备方法，其特征在于，在步骤3)中，所述隔水冷却的时间为3-5小时。
9.如权利要求1所述的精炼剂的制备方法，其特征在于，在步骤4)中，固化后的原料经破碎后，形成直径为0.5-1mm的颗粒。
10.如权利要求1所述的精炼剂的制备方法，其特征在于，在步骤4)中，固化后的原料经破碎、造粒后，再经0.5cm的筛网筛分后，取筛下物，得到精炼剂。
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