CN109536764A - 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

一种铝合金的复合精炼剂及其制备方法，所述复合铝合金包括以下重量份的原料，KNO370‑90份、NaNO350‑60份、LiF 40‑60份、冰晶石25‑40份、AlF310‑25份、CaCl210‑15份、轻质碳酸钙5‑10份、石墨粉15‑20份、滑石粉10‑20份、Mg(NO3)220‑30份、稀土硝酸盐15‑25份。本发明的铝合金的复合精炼剂及其制备方法，通过优化配方，使得铝合金精炼剂既能够起到除渣除气的精炼目的，还能够起到有效的晶粒细化的作用，即在铝合金熔液精炼除渣除气的过程中同时细化晶粒，该发明保护的精炼剂不仅造渣性能好，而且对周围环境无污染，符合绿色清洁化生产的要求。

Description

一种铝合金的复合精炼剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及铝合金型材的熔炼领域，尤其是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会产生氢气以及夹杂物，这样会严重影响铝合金铸件的质量，形成气孔和氧化夹杂，因此熔炼过程中需要进行精炼、净化处理，在铝合金熔体中添加精炼剂是一种精炼和净化的常用手段。
虽然铝合金精炼剂可以清除一些夹杂以及降低氢含量，但是由于熔炼铝合金形成的夹杂比较复杂，比如细小的夹杂物以及非金属氧化物除不彻底，因此需要一种新型的精炼剂来解决这一问题，现有技术中经常使用C2Cl6(六氯乙烷)作为精炼剂的组成成分之一，除气效果显著彻底，但是在精炼过程中会产生有毒气体，因此绿色环保的精炼剂是未来发展的方向。添加碱金属、碱土金属、稀土的硝酸盐可以解决这一问题，因为硝酸盐高温会分解成碱金属、碱土金属、稀土的氧化物以及氮的氧化物，然后铝液会将氮的氧化物还原成氮气，氮气会浮在铝液表面防止铝液进一步氧化，起到保护气的作用。另外，稀土是活泼的元素，极易与其他夹杂物发生反应，有净化除杂的作用。
申请号201510688002.9的专利公开了一种含铈钇铒的铝合金精炼剂，包括A料和B料，其中，所述A料包括以下重量份的原料：NaCl70～80份，KCl 50～56份，MgCl210～15份，NaF30～36份，AlF3 10～12份，氟铝酸钠10～12份，石墨粉5～10份，轻质碳酸钙15～25份；所述B料由C2Cl6、TiO2与金属按重量比5:1.5～2:1～1.5组成，所述金属为包含Mn、Ce、Y和Er的混合金属；A料和B料配合使用，重量比为2～4:1。该发明的精炼剂应用于铝合金精炼，可同时除氢和去除氧化物夹杂，但是六氯乙烷作为精炼剂的组成成分，但是会产生有毒气体，污染环境。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种铝合金的复合精炼剂及其制备方法。
本发明的技术方案：一种铝合金的复合精炼剂，其特征在于，所述复合铝合金包括以下重量份的原料，KNO3 70-90份、NaNO3 50-60份、LiF 40-60份、冰晶石25-40份、AlF3 10-25份、CaCl2 10-15份、轻质碳酸钙5-10份、石墨粉15-20份、滑石粉10-20份、Mg(NO3)2 20-30份、稀土硝酸盐15-25份。
一种如上述的复合精炼剂制备方法，包括以下步骤，
S1：将权利要求1所述各原料用球磨机分别破碎，过筛，筛网的粒度为100目以上；S2：将步骤S1制得的原料按重量份配比放入混料机，启动装置，使得物料上下摇摆，制得均匀的混合物；
S3：将步骤S2制得的均匀混合物放入烘干箱中烘干，烘干温度为100～120℃，时间为0.5～1h；
S4：将步骤S3烘干后的均匀混合物用100目的筛网过筛，冷却到室温条件下，并装入真空袋抽真空密封，最终获得成品。
一种如上述的复合精炼剂的使用方法，包括以下步骤，
S1：将合金原料装入氧化铝黏土坩埚中，打开电阻炉和控温仪，在300℃下进行预热，保温时间为30～40min，目的是防止炉料表面生成水蒸气引起熔体爆炸；
S2：保温结束以后，把温度升至700～900℃，待原料熔化后，保温20min，接下来用石墨钟罩压入事先烘干的精炼剂，待10min过后，取出石墨钟罩，待合金液表面无气泡产生时，捞渣，并将合金熔体浇注到预先预热的模具中，等合金冷却到室温条件下，取出合金，并用清水去掉合金表面残余的精炼剂。
优选地，所述稀土硝酸盐包括轻稀土元素镧、铈、镨、钕中的两种或两种以上硝酸盐组成的混合物。
优选地，所述复合铝合金包括以下重量份的原料，KNO3 70份、Na NO3 50份、LiF 40份、冰晶石25份、AlF3 10份、CaCl2 10份、轻质碳酸钙5份、石墨粉15份、滑石粉10份、Mg(NO3)2 20份、稀土硝酸盐15份。
优选地，所述复合精炼剂包括的组分中，100-120目的颗粒占50wt％-60wt％，130目以上的颗粒占15wt％-20wt％，其余为120-130目之间的颗粒。
优选地，步骤S3在烘干搅拌的过程中，进行水分测定，以保证制得的复合精炼剂的总体含水量小于0.5％。
与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：
1)避免使用C2Cl6(六氯乙烷)作为精炼剂的组成，在精炼过程中不会产生有毒气体，引入稀土硝酸盐除气效果显著彻底，使用结果绿色环保，符合未来发展的方向。
2)引入稀土元素作为精炼剂的成分之一，其极易与其他夹杂物发生反应，有净化除杂的作用，还能起到细化晶粒的作用。
具体实施方式
对比例1
KF 70份、NaCl 50份、LiF 40份、冰晶石25份、AlF3 10份、CaCl2 10份、轻质碳酸钙5份、石墨粉15份、滑石粉10份、Mg(NO3)2 20-30份、稀土Ce 10份。
对比例2
KF 70份、NaCl 50份、LiF 40份、冰晶石25份、AlF3 10份、CaCl2 10份、轻质碳酸钙5份、石墨粉15份、滑石粉10份、Mg(NO3)2 20-30份、稀土La 10份。
对比例3
KF 70份、NaCl 50份、LiF 40份、冰晶石25份、AlF3 10份、CaCl2 10份、轻质碳酸钙5份、石墨粉15份、滑石粉10份、Mg(NO3)2 20-30份、稀土Pr 10份。
实施例1
KNO3 70份、NaNO3 50份、LiF 40份、冰晶石25份、AlF3 10份、CaCl2 10份、轻质碳酸钙5份、石墨粉15份、滑石粉10份、Mg(NO3)2 20-30份、稀土Ce(NO3)3 10份。
实施例2
KNO3 75份、NaNO3 50份、LiF 40份、冰晶石25份、AlF3 10份、CaCl2 10份、轻质碳酸钙5份、石墨粉15份、滑石粉10份、Mg(NO3)2 20-30份、稀土LaNO3 10份。
实施例3
KNO3 75份、NaNO3 50份、LiF 40份、冰晶石25份、AlF3 10份、CaCl2 10份、轻质碳酸钙5份、石墨粉15份、滑石粉10份、Mg(NO3)2 20-30份、稀土LaNO3 5份，稀土Ce(NO3)3 5份。
一种如上述的复合精炼剂制备方法，包括以下步骤，
S1：将权利要求1所述各原料用球磨机分别破碎，过筛，筛网的粒度为100目以上；S2：将步骤S1制得的原料按重量份配比放入混料机，启动装置，使得物料上下摇摆，制得均匀的混合物；
S3：将步骤S2制得的均匀混合物放入烘干箱中烘干，烘干温度为100～120℃，时间为0.5～1h；
S4：将步骤S3烘干后的均匀混合物用100目的筛网过筛，冷却到室温条件下，并装入真空袋抽真空密封，最终获得成品。
一种如上述实施例和对比例所述复合精炼剂的使用方法，包括以下步骤，
S1：将合金原料装入氧化铝黏土坩埚中，打开电阻炉和控温仪，在300℃下进行预热，保温时间为30～40min，目的是防止炉料表面生成水蒸气引起熔体爆炸；
S2：保温结束以后，把温度升至700～900℃，待原料熔化后，保温20min，接下来用石墨钟罩压入事先烘干的精炼剂，待10min过后，取出石墨钟罩，待合金液表面无气泡产生时，捞渣，并将合金熔体浇注到预先预热的模具中，等合金冷却到室温条件下，取出合金，并用清水去掉合金表面残余的精炼剂。
根据需要，所述稀土硝酸盐包括轻稀土元素镧、铈、镨、钕中的两种或两种以上硝酸盐组成的混合物。
根据需要，所述复合精炼剂包括的组分中，100-120目的颗粒占50wt％-60wt％，130目以上的颗粒占15wt％-20wt％，其余为120-130目之间的颗粒。
根据需要，步骤S3在烘干搅拌的过程中，进行水分测定，以保证制得的复合精炼剂的总体含水量小于0.5％。
表1采用对比例1～3和实施例1～3中制备的精炼剂应用于Al-17.5Si合金获得的合金力学性能对比表。
案例 抗拉强度(室温，MPa) 延伸率(％)
对比例1 136MPa 45
对比例2 145MPa 30
对比例3 130MPa 35
实施例1 150MPa 50
实施例2 165MPa 55
实施例3 170MPa 45
加入KNO3、NaNO3以及稀土酸盐的实施例1、实施例2和实施例3，分别与对比例1、对比例2和对比例3相比，Al-17.5Si合金的抗拉强度与延伸率的提高，不仅归咎于精炼剂改善了铝合金组织的致密性，以及稀土酸盐发挥了稀土元素细化晶粒的作用，导致抗拉强度的提升，而且稀土元素也有益于改善合金的韧性，因此延伸率有所改善。而且该复合精炼剂应用于铝合金熔炼过程中对周围环境无污染，符合绿色清洁化生产的要求。
具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (7)

1.一种铝合金的复合精炼剂，其特征在于，所述复合铝合金包括以下重量份的原料，KNO3 70-90份、Na NO3 50-60份、LiF 40-60份、冰晶石25-40份、AlF3 10-25份、CaCl2 10-15份、轻质碳酸钙5-10份、石墨粉15-20份、滑石粉10-20份、Mg(NO3)2 20-30份、稀土硝酸盐15-25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，所述稀土硝酸盐包括轻稀土元素镧、铈、镨、钕中的两种或两种以上硝酸盐组成的混合物。
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，所述复合铝合金包括以下重量份的原料，KNO3 70份、NaNO3 50份、LiF 40份、冰晶石25份、AlF3 10份、CaCl2 10份、轻质碳酸钙5份、石墨粉15份、滑石粉10份、Mg(NO3)2 20份、稀土硝酸盐15份。
4.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的组分中，100-120目的颗粒占50wt％-60wt％，130目以上的颗粒占15wt％-20wt％，其余为120-130目之间的颗粒。
5.权利要求1所述的复合精炼剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤，
S1：将权利要求1所述各原料用球磨机分别破碎，过筛，筛网的粒度为100目以上；
S2：将步骤S1制得的原料按重量份配比放入混料机，启动装置，使得物料上下摇摆，制得均匀的混合物；
S3：将步骤S2制得的均匀混合物放入烘干箱中烘干，烘干温度为100～120℃，时间为0.5～1h；
S4：将步骤S3烘干后的均匀混合物用100目的筛网过筛，冷却到室温条件下，并装入真空袋抽真空密封，最终获得成品。
6.根据权利要求5所述的复合精炼剂的制备方法，其特征在于，所述步骤S3在烘干搅拌的过程中，进行水分测定，以保证制得的复合精炼剂的总体含水量小于0.5％。
7.权利要求1所述的复合精炼剂的使用方法，其特征在于，包括以下步骤，
S1：将合金原料装入氧化铝黏土坩埚中，打开电阻炉和控温仪，在300℃下进行预热，保温时间为30～40min，目的是防止炉料表面生成水蒸气引起熔体爆炸；
S2：保温结束以后，把温度升至700～900℃，待原料熔化后，保温20min，接下来用石墨钟罩压入事先烘干的精炼剂，待10min过后，取出石墨钟罩，待合金液表面无气泡产生时，捞渣，并将合金熔体浇注到预先预热的模具中，等合金冷却到室温条件下，取出合金，并用清水去掉合金表面残余的精炼剂。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110616348A (zh) * 2019-09-18 2019-12-27 沈阳化工大学 一种铝合金高效除镁剂的制备方法
CN111424186A (zh) * 2020-05-08 2020-07-17 河南科创铝基新材料有限公司 再生铝熔体用高效复合精炼剂及其制备方法和使用方法
CN111575519A (zh) * 2020-05-15 2020-08-25 包头铝业有限公司 低成本高效环保氯盐双络合铝合金精炼剂及其制备方法
CN113564401A (zh) * 2021-04-19 2021-10-29 昆明冶金研究院有限公司 一种铝合金在线精炼除碱金属用氟化铝颗粒及其制备方法与应用

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1792991A1 (ru) * 1991-02-11 1993-02-07 Vni Cпocoб oбpaбotkи aлюmиhиebo-kpemhиebыx cплabob
CN101608270A (zh) * 2009-07-27 2009-12-23 福州大学 一种高效低成本的铝及铝合金细化剂及其制备方法
CN102181757A (zh) * 2011-06-20 2011-09-14 岳阳德利亨新材料科技有限公司 一种铝合金熔炼用精炼剂及其制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1792991A1 (ru) * 1991-02-11 1993-02-07 Vni Cпocoб oбpaбotkи aлюmиhиebo-kpemhиebыx cплabob
CN101608270A (zh) * 2009-07-27 2009-12-23 福州大学 一种高效低成本的铝及铝合金细化剂及其制备方法
CN102181757A (zh) * 2011-06-20 2011-09-14 岳阳德利亨新材料科技有限公司 一种铝合金熔炼用精炼剂及其制备方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110616348A (zh) * 2019-09-18 2019-12-27 沈阳化工大学 一种铝合金高效除镁剂的制备方法
CN111424186A (zh) * 2020-05-08 2020-07-17 河南科创铝基新材料有限公司 再生铝熔体用高效复合精炼剂及其制备方法和使用方法
CN111575519A (zh) * 2020-05-15 2020-08-25 包头铝业有限公司 低成本高效环保氯盐双络合铝合金精炼剂及其制备方法
CN113564401A (zh) * 2021-04-19 2021-10-29 昆明冶金研究院有限公司 一种铝合金在线精炼除碱金属用氟化铝颗粒及其制备方法与应用

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