CN106756098B - 一种精炼剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种精炼剂，包括按质量分数计的如下组分：无水氯化镁90～99％、冰晶石1～10％。本发明还公开了该精炼剂的制备方法。本发明的精炼剂，其熔点较低，能降低铝熔体中的精炼剂夹杂和铝液的烧损量。

Description

一种精炼剂及其制备方法
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及其制备方法。
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。
现有的精炼剂一般将氯化钠、氯化钾等作为主要成分。但是氯化钠、氯化钾都是工业制成品，利用其作为精炼剂原料，一方面会消耗大量的资源，提高精炼剂的成本；另一方面导致精炼剂熔点较高，往往高于铝液精炼的温度，从而使得铝液中产生精炼剂夹杂。为了减少精炼剂的夹杂，现在的普遍做法是向铝液中加入升温剂，以使得精炼剂熔化，但是这又带来另一个问题。由于铝元素的化学活性很强，铝液温度过高，很容易导致铝液发生氧化，使得铝液烧损严重。
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，其熔点较低，能降低铝熔体中的精炼剂夹杂和铝液的烧损量。
本发明的目的采用以下技术方案实现：
一种精炼剂，包括按质量分数计的如下组分：无水氯化镁90～99％、冰晶石1～10％。
优选的，所述精炼剂包括按质量分数计的如下组分：无水氯化镁99％、冰晶石1％。
优选的，所述无水氯化镁来自于生产海绵钛的副产品，从而实现了废弃物的资源化利用，降低了精炼剂的成本。
本发明还公开了所述的精炼剂的制备方法，包括以下步骤：
1)按配方配比将无水氯化镁和冰晶石混合，然后加热至700～800℃，使之熔融；
2)搅拌，使熔体均匀，然后冷却至熔体固化；
3)将固化的原料破碎、造粒，得到精炼剂。
优选的，在步骤1)中，所述加热的温度为800℃。
优选的，所述步骤1)为：在无水氯化镁生产过程中，当无水氯化镁为熔体的时候，加入配方量的冰晶石，使得冰晶石熔融于熔体中。由于精炼剂重熔会耗费大量能源，本发明利用无水氯化镁在出产时呈熔体的状态，直接加入冰晶石，使其熔于无水氯化镁熔体中，从而省去了重熔的步骤，节约了大量的能源，降低了精炼剂的成本。
优选的，在步骤2)中，所述搅拌的速度为300～500r/min。
优选的，在步骤2)中，所述冷却的方式为自然冷却或隔水冷却。
优选的，在步骤3)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1)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：
1.本发明的精炼剂，其熔点低于铝液的精炼温度，在冶炼过程中不会产生精炼剂夹杂；且在冶炼过程中不用添加升温剂，减少了铝液的烧损量。
2.本发明的精炼剂，其主要成分为生产海绵钛的副产品—无水氯化镁，实现了废弃物的资源化利用，降低了精炼剂的成本。
3.本发明的精炼剂在制备过程中，利用无水氯化镁在生产过程中呈熔体的状态，直接向其中添加冰晶石，从而省去了重熔的步骤，节约了大量的能源，降低了精炼剂的成本。
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，包括按质量分数计的如下组分：无水氯化镁99％、冰晶石1％，所述无水氯化镁来自于生产海绵钛的副产品。
所述的精炼剂是经如下的步骤制备而成的：
1)在无水氯化镁生产过程中，当无水氯化镁为熔体的时候，加入配方量的冰晶石，使得冰晶石熔融于熔体中；
2)以500r/min的速度搅拌熔体，使得熔体均匀，然后自然冷却至熔体固化；
3)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。
实施例2
一种精炼剂，包括按质量分数计的如下组分：无水氯化镁95％、冰晶石5％。
所述的精炼剂是经如下的步骤制备而成的：
1)按配方配比将无水氯化镁和冰晶石混合，然后加热至800℃，使之熔融；
2)以400r/min的速度搅拌熔体，使得熔体均匀，然后自然冷却至熔体固化；
3)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。
实施例3
一种精炼剂，包括按质量分数计的如下组分：无水氯化镁97％、冰晶石3％，所述无水氯化镁来自于生产海绵钛的副产品。
所述的精炼剂是经如下的步骤制备而成的：
1)按配方配比将无水氯化镁和冰晶石混合，然后加热至750℃，使之熔融；
2)以300r/min的速度搅拌熔体，使得熔体均匀，然后自然冷却至熔体固化；
3)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。
实施例4
一种精炼剂，包括按质量分数计的如下组分：无水氯化镁90％、冰晶石10％。
所述的精炼剂是经如下的步骤制备而成的：
1)按配方配比将无水氯化镁和冰晶石混合，然后加热至800℃，使之熔融；
2)以500r/min的速度搅拌熔体，使得熔体均匀，然后自然冷却至熔体固化；
3)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。
实验例
取实施例1-4制备的精炼剂以及市售的精炼剂，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)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及市售的精炼剂的性能检测
熔点(℃) 含渣量 烧损量(wt％)
实施例1 710 0.03 0.5
实施例2 740 0.05 0.6
实施例3 730 0.05 0.5
实施例4 730 0.06 0.5
市售精炼剂 800 0.12 1.0
由表1可知，实施例1-4的精炼剂，其熔点明显低于市售精炼剂，且用于铝的精炼时，铝液的含渣量及烧损量均明显低于市售的精炼剂。以上结果表明，本发明的精炼剂，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，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 (6)

1.一种精炼剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）按（90-99）%:（1-10）%的重量配比将无水氯化镁和冰晶石混合，然后加热至700～800℃，使之熔融；
2）搅拌，使熔体均匀，然后冷却至熔体固化；
3）将固化的原料破碎、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，所述加热的温度为750℃。
3.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，所述搅拌的速度为300～500r/min。
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2）中，所述冷却的方式为自然冷却或隔水冷却。
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3）中，固化后的原料经破碎后，形成直径为0.5-1mm的颗粒。
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3 ）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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