CN107130129A - 一种铝合金的复合精炼剂及其制备方法 - Google Patents

一种铝合金的复合精炼剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种铝合金的复合精炼剂及其制备方法，所述复合精炼剂包括如下重量份的原料：NaCl40～60份、KCl20～40份、KNO310～20份、CaF25～15份、Si3N43～8份、MgO3～6份、CaO 2～10份、SiC13～8份、Na3SiF65～10份、Na3AlF65～10份、石墨粉3～6份、稀土0.5～1.6份。制备方法包括预处理、破碎过筛、造粒成型、烘干包装。本发明的复合精炼剂不与金属和炉衬发生化学反应，控制发热效果，降低金属损耗，制备方法避免了高温加热工序，降低了能耗，大大降低了铝渣的产出率，具有一定的环保效益。

Description

一种铝合金的复合精炼剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及冶金精炼剂领域，具体涉及一种铝合金的复合精炼剂及其制备方法。
背景技术
铝合金在熔炼过程中不可避免地会吸收和携带气体并产生夹杂物，这将使铝合金的纯度降低，影响质量。因此，必须对铝合金熔炼过程进行精炼、净化处理，以排除这些气体和夹杂物，提高铝合金的质量，而在铝合金中加入精炼剂进行精炼和净化处理是常用的一种措施。
铝合金精炼剂虽然能够除去一些夹杂及降低氢含量，但是对于夹杂较多的铝合金熔炼过程，特别是含细小的夹杂物、非金属氧化物等夹杂去除效果达不到要求，导致精炼剂使用量大，成本高，造成生产后铝灰、夹渣等废物处理的环境问题。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种铝合金的复合精炼剂及其制备方法，该复合精炼剂不与金属和炉衬发生化学反应，控制发热效果，降低金属损耗，制备方法避免了高温加热工序，降低了能耗，大大降低了铝渣的产出率，具有一定的环保效益。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：
一种铝合金的复合精炼剂，包括如下重量份的原料：NaCl 40～60份、KCl 20～40份、KNO3 10～20份、CaF2 5～15份、Si3N4 3～8份、MgO 3～6份、CaO 2～10份、SiC1 3～8份、Na3SiF6 5～10份、Na3AlF6 5～10份、石墨粉3～6份、稀土0.5～1.6份。
优选地，所述复合精炼剂包括如下重量份的原料：NaCl 50份、KCl 30份、KNO3 15份、CaF2 8份、Si3N4 6份、MgO 3份、CaO 5份、SiC1 6份、Na3SiF6 8份、Na3AlF6 9份、石墨粉3份、稀土1.2份。
优选地，所述稀土由铈和钕按照质量比1：1混合而成。
上述铝合金的复合精炼剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）预处理：按照重量份称取NaCl、KCl、KNO3、CaF2、Si3N4、MgO、CaO、SiC1、Na3SiF6、Na3AlF6、石墨粉、稀土，使用球磨机干法混合均匀；
（2）破碎过筛：将混合均匀的原料通入粉碎机，粉碎成10～30mm的颗粒，并通入60～100目筛网过筛，得到混合颗粒；
（3）造粒成型：将混合颗粒放入搅拌机中，高速搅拌20～30min，再通入造粒机中，加入粘结剂造粒；
（4）烘干包装：将造粒成型后的产物在120～160℃干燥4～6小时，冷却至室温，包装得到该复合精炼剂。
优选地，所述步骤（1）球磨机的筒体转速为20～40r/min，进料粒度小于25mm，出料粒度为0.075～0.6mm。
优选地，所述粘结剂选自不饱和聚酯、环氧树脂或酚醛树脂，粘结剂的用量为混合颗粒质量的1～5%。
优选地，所述造粒机选用圆盘造粒机，工作压力为2～4MPa，圆盘转速为9～15r/min。
优选地，所述步骤（4）干燥选用无菌干燥箱。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
（1）本发明的铝合金的复合精炼剂，不与金属和炉衬发生化学反应，控制发热效果，降低金属损耗，制备方法避免了高温加热工序，降低了能耗，大大降低了铝渣的产出率，具有一定的环保效益。
（2）本发明的精炼剂处理后的铝合金熔炼后铸锭的微观组织致密性均匀，基本无疏松、夹渣等缺陷，增加了铝合金铸锭的内部组织的均匀性与晶粒的细化，改善了后工序铝挤压合金型材的质量与加工性能。
（3）本发明的精炼剂成分不含有六氯乙烷和四氯化碳，故在高温熔炼时不会生成Cl2、AlCl3、C2Cl4等有毒而且有强烈的刺激性气味，对工人健康无害，对环境无污染。
具体实施方式
以下结合具体实施例对发明作进一步详细的描述。
实施例1
一种铝合金的复合精炼剂，包括如下重量份的原料：NaCl 50份、KCl 30份、KNO3 15份、CaF2 8份、Si3N4 6份、MgO 3份、CaO 5份、SiC1 6份、Na3SiF6 8份、Na3AlF6 9份、石墨粉3份、稀土1.2份。稀土由铈和钕按照质量比1：1混合而成。
上述铝合金的复合精炼剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）预处理：按照重量份称取NaCl、KCl、KNO3、CaF2、Si3N4、MgO、CaO、SiC1、Na3SiF6、Na3AlF6、石墨粉、稀土，使用球磨机干法混合均匀；其中，球磨机的筒体转速为20～40r/min，进料粒度小于25mm，出料粒度为0.075～0.6mm。
（2）破碎过筛：将混合均匀的原料通入粉碎机，粉碎成10～30mm的颗粒，并通入60～100目筛网过筛，得到混合颗粒；
（3）造粒成型：将混合颗粒放入搅拌机中，高速搅拌20min，再通入造粒机中，加入粘结剂造粒；造粒机选用圆盘造粒机，工作压力为2～4MPa，圆盘转速为9～15r/min。
（4）烘干包装：将造粒成型后的产物在140℃干燥5小时，冷却至室温，包装得到该复合精炼剂。
实施例2
一种铝合金的复合精炼剂，包括如下重量份的原料：NaCl 42份、KCl 28份、KNO3 15份、CaF2 8份、Si3N4 4份、MgO 3份、CaO 6份、SiC1 8份、Na3SiF6 7份、Na3AlF6 5份、石墨粉6份、稀土0.8份。稀土由铈和钕按照质量比1：1混合而成。
上述铝合金的复合精炼剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）预处理：按照重量份称取NaCl、KCl、KNO3、CaF2、Si3N4、MgO、CaO、SiC1、Na3SiF6、Na3AlF6、石墨粉、稀土，使用球磨机干法混合均匀；其中，球磨机的筒体转速为20～40r/min，进料粒度小于25mm，出料粒度为0.075～0.6mm。
（2）破碎过筛：将混合均匀的原料通入粉碎机，粉碎成10～30mm的颗粒，并通入60～100目筛网过筛，得到混合颗粒；
（3）造粒成型：将混合颗粒放入搅拌机中，高速搅拌30min，再通入造粒机中，加入粘结剂造粒；造粒机选用圆盘造粒机，工作压力为2～4MPa，圆盘转速为9～15r/min。
（4）烘干包装：将造粒成型后的产物在160℃干燥4小时，冷却至室温，包装得到该复合精炼剂。
实施例3
一种铝合金的复合精炼剂，包括如下重量份的原料：NaCl 58份、KCl 34份、KNO3 17份、CaF2 12份、Si3N4 6份、MgO 4份、CaO 5份、SiC1 6份、Na3SiF6 7份、Na3AlF6 7份、石墨粉5份、稀土0.7份。稀土由铈和钕按照质量比1：1混合而成。
上述铝合金的复合精炼剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）预处理：按照重量份称取NaCl、KCl、KNO3、CaF2、Si3N4、MgO、CaO、SiC1、Na3SiF6、Na3AlF6、石墨粉、稀土，使用球磨机干法混合均匀；其中，球磨机的筒体转速为20～40r/min，进料粒度小于25mm，出料粒度为0.075～0.6mm。
（2）破碎过筛：将混合均匀的原料通入粉碎机，粉碎成10～30mm的颗粒，并通入60～100目筛网过筛，得到混合颗粒；
（3）造粒成型：将混合颗粒放入搅拌机中，高速搅拌28min，再通入造粒机中，加入粘结剂造粒；造粒机选用圆盘造粒机，工作压力为2～4MPa，圆盘转速为9～15r/min。
（4）烘干包装：将造粒成型后的产物在155℃干燥5.2小时，冷却至室温，包装得到该复合精炼剂。
实施例4
一种铝合金的复合精炼剂，包括如下重量份的原料：NaCl 57份、KCl 30份、KNO3 17份、CaF2 7份、Si3N4 5份、MgO 4份、CaO 10份、SiC1 6份、Na3SiF6 8份、Na3AlF6 6份、石墨粉5份、稀土1.3份。稀土由铈和钕按照质量比1：1混合而成。
上述铝合金的复合精炼剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）预处理：按照重量份称取NaCl、KCl、KNO3、CaF2、Si3N4、MgO、CaO、SiC1、Na3SiF6、Na3AlF6、石墨粉、稀土，使用球磨机干法混合均匀；其中，球磨机的筒体转速为20～40r/min，进料粒度小于25mm，出料粒度为0.075～0.6mm。
（2）破碎过筛：将混合均匀的原料通入粉碎机，粉碎成10～30mm的颗粒，并通入60～100目筛网过筛，得到混合颗粒；
（3）造粒成型：将混合颗粒放入搅拌机中，高速搅拌30min，再通入造粒机中，加入粘结剂造粒；造粒机选用圆盘造粒机，工作压力为2～4MPa，圆盘转速为9～15r/min。
（4）烘干包装：将造粒成型后的产物在150℃干燥5小时，冷却至室温，包装得到该复合精炼剂。
实施例5
一种铝合金的复合精炼剂，包括如下重量份的原料：NaCl 60份、KCl 40份、KNO3 20份、CaF2 10份、Si3N4 7份、MgO 3份、CaO 3份、SiC1 5份、Na3SiF6 8份、Na3AlF6 9份、石墨粉5份、稀土1.2份。稀土由铈和钕按照质量比1：1混合而成。
上述铝合金的复合精炼剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）预处理：按照重量份称取NaCl、KCl、KNO3、CaF2、Si3N4、MgO、CaO、SiC1、Na3SiF6、Na3AlF6、石墨粉、稀土，使用球磨机干法混合均匀；其中，球磨机的筒体转速为20～40r/min，进料粒度小于25mm，出料粒度为0.075～0.6mm。
（2）破碎过筛：将混合均匀的原料通入粉碎机，粉碎成10～30mm的颗粒，并通入60～100目筛网过筛，得到混合颗粒；
（3）造粒成型：将混合颗粒放入搅拌机中，高速搅拌25min，再通入造粒机中，加入粘结剂造粒；造粒机选用圆盘造粒机，工作压力为2～4MPa，圆盘转速为9～15r/min。
（4）烘干包装：将造粒成型后的产物在160℃干燥4小时，冷却至室温，包装得到该复合精炼剂。
实施例6
一种铝合金的复合精炼剂，包括如下重量份的原料：NaCl 60份、KCl 40份、KNO3 20份、CaF2 15份、Si3N4 8份、MgO 6份、CaO 9份、SiC1 7份、Na3SiF6 7份、Na3AlF6 8份、石墨粉5份、稀土1.0份。稀土由铈和钕按照质量比1：1混合而成。
上述铝合金的复合精炼剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）预处理：按照重量份称取NaCl、KCl、KNO3、CaF2、Si3N4、MgO、CaO、SiC1、Na3SiF6、Na3AlF6、石墨粉、稀土，使用球磨机干法混合均匀；其中，球磨机的筒体转速为20～40r/min，进料粒度小于25mm，出料粒度为0.075～0.6mm。
（2）破碎过筛：将混合均匀的原料通入粉碎机，粉碎成10～30mm的颗粒，并通入60～100目筛网过筛，得到混合颗粒；
（3）造粒成型：将混合颗粒放入搅拌机中，高速搅拌20～30min，再通入造粒机中，加入粘结剂造粒；造粒机选用圆盘造粒机，工作压力为2～4MPa，圆盘转速为9～15r/min。
（4）烘干包装：将造粒成型后的产物在136℃干燥4.5小时，冷却至室温，包装得到该复合精炼剂。
实施例7
一种铝合金的复合精炼剂，包括如下重量份的原料：NaCl 53份、KCl 36份、KNO3 20份、CaF2 15份、Si3N4 8份、MgO 6份、CaO 10份、SiC1 7份、Na3SiF6 10份、Na3AlF6 8份、石墨粉6份、稀土1.6份。稀土由铈和钕按照质量比1：1混合而成。
上述铝合金的复合精炼剂的制备方法，包括以下步骤：
（1）预处理：按照重量份称取NaCl、KCl、KNO3、CaF2、Si3N4、MgO、CaO、SiC1、Na3SiF6、Na3AlF6、石墨粉、稀土，使用球磨机干法混合均匀；其中，球磨机的筒体转速为20～40r/min，进料粒度小于25mm，出料粒度为0.075～0.6mm。
（2）破碎过筛：将混合均匀的原料通入粉碎机，粉碎成10～30mm的颗粒，并通入60～100目筛网过筛，得到混合颗粒；
（3）造粒成型：将混合颗粒放入搅拌机中，高速搅拌20min，再通入造粒机中，加入粘结剂造粒；造粒机选用圆盘造粒机，工作压力为2～4MPa，圆盘转速为9～15r/min。
（4）烘干包装：将造粒成型后的产物在130℃干燥4小时，冷却至室温，包装得到该复合精炼剂。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种铝合金的复合精炼剂，其特征在于，包括如下重量份的原料：NaCl 40～60份、KCl 20～40份、KNO3 10～20份、CaF2 5～15份、Si3N4 3～8份、MgO 3～6份、CaO 2～10份、SiC1 3～8份、Na3SiF6 5～10份、Na3AlF6 5～10份、石墨粉3～6份、稀土0.5～1.6份。
2.根据权利要求1所述的铝合金的复合精炼剂，其特征在于，所述复合精炼剂包括如下重量份的原料：NaCl 50份、KCl 30份、KNO3 15份、CaF2 8份、Si3N4 6份、MgO 3份、CaO 5份、SiC1 6份、Na3SiF6 8份、Na3AlF6 9份、石墨粉3份、稀土1.2份。
3.根据权利要求1所述的铝合金的复合精炼剂，其特征在于，所述稀土由铈和钕按照质量比1：1混合而成。
4.根据权利要求1～3任一项所述的铝合金的复合精炼剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）预处理：按照重量份称取NaCl、KCl、KNO3、CaF2、Si3N4、MgO、CaO、SiC1、Na3SiF6、Na3AlF6、石墨粉、稀土，使用球磨机干法混合均匀；
（2）破碎过筛：将混合均匀的原料通入粉碎机，粉碎成10～30mm的颗粒，并通入60～100目筛网过筛，得到混合颗粒；
（3）造粒成型：将混合颗粒放入搅拌机中，高速搅拌20～30min，再通入造粒机中，加入粘结剂造粒；
（4）烘干包装：将造粒成型后的产物在120～160℃干燥4～6小时，冷却至室温，包装得到该复合精炼剂。
5.根据权利要求4所述的铝合金的复合精炼剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）球磨机的筒体转速为20～40r/min，进料粒度小于25mm，出料粒度为0.075～0.6mm。
6.根据权利要求4所述的铝合金的复合精炼剂的制备方法，其特征在于，所述粘结剂选自不饱和聚酯、环氧树脂或酚醛树脂，粘结剂的用量为混合颗粒质量的1～5%。
7.根据权利要求4所述的铝合金的复合精炼剂的制备方法，其特征在于，所述造粒机选用圆盘造粒机，工作压力为2～4MPa，圆盘转速为9～15r/min。
8.根据权利要求4所述的铝合金的复合精炼剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（4）干燥选用无菌干燥箱。
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