CN109536765A - 一种用于铝合金加工的颗粒熔剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及铝合金熔炼技术领域，具体涉及一种用于铝合金加工的颗粒熔剂及其制备方法；本发明以碳酸钠、碳酸钙、氯化钠、硫酸钠和氟硅酸钠作为制备颗粒熔剂的原料，所制备的颗粒熔剂可用于铝合金加工熔炼铸造过程中表面渣铝分离，颗粒熔剂在使用时产生大量的热量为渣层升温，改善渣的流动性，有助于渣铝分离；本发明通过大量实验数据显示，去除相同数量的铝渣，本发明的颗粒熔剂使用量为传统熔剂使用量的0.65‑0.82，使用成本低，更加有利于环境保护。
Description
技术领域
本发明涉及铝合金熔炼技术领域，具体涉及一种用于铝合金加工的颗粒熔剂及其制备方法。
背景技术
铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。工业经济的飞速发展，对铝合金焊接结构件的需求日益增多，使铝合金的焊接性研究也随之深入。目前铝合金是应用最多的合金。
铝合金密度低，但强度比较高，接近或超过优质钢，塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性，工业上广泛使用，使用量仅次于钢。一些铝合金可以采用热处理获得良好的机械性能、物理性能和抗腐蚀性能。硬铝合金属AI—Cu—Mg系，一般含有少量的Mn，可热处理强化.其特点是硬度大，但塑性较差。超硬铝属Al一Cu—Mg—Zn系，可热处理强化，是室温下强度最高的铝合金，但耐腐蚀性差，高温软化快。锻铝合金主要是Al—Zn—Mg—Si系合金，虽然加入元素种类多，但是含量少，因而具有优良的热塑性，适宜锻造，故又称锻造铝合金。
铝及铝合金在熔炼铸造过程中，熔体内溶解的氢原子在铸造凝固时析出形成气泡，导致铝及铝合金铸锭或铸件产生缺陷。同时在熔炼过程中熔体与空气反应形成氧化物，卷入熔体导致其纯净度降低，若在后序生产中未将其除去，则在铸锭或铸件中形成氧化物夹杂，影响制品性能。
熔剂，在铝及铝合金的加工过程中有着重要的作用，它可以除去铝熔体中的各种金属或非金属杂质和各种氧化物，防止炉壁氧化物堆积，除去部分铝中的氢气，并覆盖在铝液表面防止熔体吸氢并防止镁的烧损，它还可以除去熔体中的对后加工有害的碱金属如钠、钙和锂，并有效进行渣铝分离。
传统的混合型熔剂主要有各种无机盐组成，诸如氯盐(NaCl、KCl、CaCl2)、氟盐(Na2SiF6、NaAlF6、NaF、KAlF4、K2AlF6、AlF3、CaF2)、硝酸盐(KNO3、NaNO3)、硫酸盐(Na2SO4、K2SO4)、碳酸盐(Na2CO3、CaCO3)等等，近年来开发的熔融熔剂，以氯化镁氯化钾低熔点体系(氯化镁氯化钾比例60：40或43：57)和氯化镁氯化钠低熔点体系(氯化镁氯化钠比例：50：50)。
传统熔剂的使用已经超过30年了，应该说使用效果还不错。但传统熔剂由于比重轻，松装密度小(一般为1.1-1.2g/cm3),在铝液中使用时上浮速度太快，往往未能与铝液完全反应完毕就浮出液面，故用量比较大；同时，由于传统的熔剂中含有C2Cl6、Na2SiF6等有害物质，在反应时会放出氯气、氯化氢气体和四氟化硅气体，对钢结构产生腐蚀，并对空气和人的呼吸道产生损害，所以近20年来世界铝加工业一直在致力于设计和安装在线除气和过滤设备。旨在用物理的方法除去氧化物、氢气和夹渣。
传统熔剂在除去氧化物、氢气和夹渣时用量大，污染严重。因此，本发明提供了一种用于铝合金加工的颗粒熔剂及其制备方法，以解决上述提出的问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于铝合金加工的颗粒熔剂及其制备方法，不仅具有用量小，污染轻，还具有去除效果好等优点。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种用于铝合金加工的颗粒熔剂，其成分：碳酸钠5-8％、碳酸钙5-10％、氯化钠40-50％、硫酸钠25-30％和氟硅酸钠15-20％。
优选的，一种用于铝合金加工的颗粒熔剂，其制备方法包括以下步骤：
a、将原料置于烘干混料机中进行烘干和充分混合，混合原料；
b.将步骤a中的混合原料置于碾压造粒机中进行挤压，然后将其置于刮板破碎机中进行破碎，得到颗粒物；c、将步骤b中的颗粒物置于筛分机中进行筛分，筛分机分为有双层筛网，上层筛网的筛孔尺寸3.15mm，下层筛网的筛孔尺寸为0.83mm，筛分机的下层上方颗粒为合格产品颗粒，合格产品颗粒通过包装机进行包装，未通过筛分机的上层筛网的颗粒为筛上物，通过筛分机的下层筛网为筛下物；
d、通过提升机将步骤c中的筛上物和筛下物提升到碾压式造粒机中进行继续造粒，再加入到刮板破碎机和筛分机中。
优选的，所述碳酸钠6-7％、碳酸钙7-9％、氯化钠43-46％、硫酸钠28-30％和氟硅酸钠17-19％。
优选的，所述碳酸钠6％、碳酸钙8％、氯化钠45％、硫酸钠29％和氟硅酸钠16％。
优选的，所述步骤a中的混合原料水份小于0.25％。
优选的，所述合格产品颗粒密度为1.25-1.36g/cm3。
有益效果：
本发明以碳酸钠、碳酸钙、氯化钠、硫酸钠和氟硅酸钠作为制备颗粒熔剂的原料，所制备的颗粒熔剂可用于铝合金加工熔炼铸造过程中表面渣铝分离，颗粒熔剂在使用时产生大量的热量为渣层升温，改善渣的流动性，有助于渣铝分离。本发明通过大量实验数据显示，去除相同数量的铝渣，本发明的颗粒熔剂使用量为传统熔剂使用量的0.65-0.82，使用成本低，更加有利于环境保护。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种用于铝合金加工的颗粒熔剂，其成分：碳酸钠5％、碳酸钙10％、氯化钠40％、硫酸钠29％和氟硅酸钠15％。
优选的，一种用于铝合金加工的颗粒熔剂，其制备方法包括以下步骤：
a、将原料置于烘干混料机中进行烘干和充分混合，混合原料水份小于0.25％，混合原料；
b.将步骤a中的混合原料置于碾压造粒机中进行挤压，然后将其置于刮板破碎机中进行破碎，得到颗粒物；c、将步骤b中的颗粒物置于筛分机中进行筛分，筛分机分为有双层筛网，上层筛网的筛孔尺寸3.15mm，下层筛网的筛孔尺寸为0.83mm，筛分机的下层上方颗粒为合格产品颗粒，合格产品颗粒密度为1.25g/cm3,合格产品颗粒通过包装机进行包装，未通过筛分机的上层筛网的颗粒为筛上物，通过筛分机的下层筛网为筛下物；
d、通过提升机将步骤c中的筛上物和筛下物提升到碾压式造粒机中进行继续造粒，再加入到刮板破碎机和筛分机中。
实施例2：
一种用于铝合金加工的颗粒熔剂，其成分：碳酸钠6％、碳酸钙8％、氯化钠45％、硫酸钠29％和氟硅酸钠16％。
优选的，一种用于铝合金加工的颗粒熔剂，其制备方法包括以下步骤：
a、将原料置于烘干混料机中进行烘干和充分混合，混合原料水份小于0.25％，混合原料；
b.将步骤a中的混合原料置于碾压造粒机中进行挤压，然后将其置于刮板破碎机中进行破碎，得到颗粒物；c、将步骤b中的颗粒物置于筛分机中进行筛分，筛分机分为有双层筛网，上层筛网的筛孔尺寸3.15mm，下层筛网的筛孔尺寸为0.83mm，筛分机的下层上方颗粒为合格产品颗粒，合格产品颗粒密度为1.28g/cm3,合格产品颗粒通过包装机进行包装，未通过筛分机的上层筛网的颗粒为筛上物，通过筛分机的下层筛网为筛下物；
d、通过提升机将步骤c中的筛上物和筛下物提升到碾压式造粒机中进行继续造粒，再加入到刮板破碎机和筛分机中。
实施例3：
一种用于铝合金加工的颗粒熔剂，其成分：碳酸钠7％、碳酸钙6％、氯化钠44％、硫酸钠26％和氟硅酸钠17％。
优选的，一种用于铝合金加工的颗粒熔剂，其制备方法包括以下步骤：
a、将原料置于烘干混料机中进行烘干和充分混合，混合原料水份小于0.25％，混合原料；
b.将步骤a中的混合原料置于碾压造粒机中进行挤压，然后将其置于刮板破碎机中进行破碎，得到颗粒物；c、将步骤b中的颗粒物置于筛分机中进行筛分，筛分机分为有双层筛网，上层筛网的筛孔尺寸3.15mm，下层筛网的筛孔尺寸为0.83mm，筛分机的下层上方颗粒为合格产品颗粒，合格产品颗粒密度为1.31g/cm3,合格产品颗粒通过包装机进行包装，未通过筛分机的上层筛网的颗粒为筛上物，通过筛分机的下层筛网为筛下物；
d、通过提升机将步骤c中的筛上物和筛下物提升到碾压式造粒机中进行继续造粒，再加入到刮板破碎机和筛分机中。
实施例4：
一种用于铝合金加工的颗粒熔剂，其成分：碳酸钠8％、碳酸钙7％、氯化钠46％、硫酸钠27％和氟硅酸钠18％。
优选的，一种用于铝合金加工的颗粒熔剂，其制备方法包括以下步骤：
a、将原料置于烘干混料机中进行烘干和充分混合，混合原料水份小于0.25％，混合原料；
b.将步骤a中的混合原料置于碾压造粒机中进行挤压，然后将其置于刮板破碎机中进行破碎，得到颗粒物；c、将步骤b中的颗粒物置于筛分机中进行筛分，筛分机分为有双层筛网，上层筛网的筛孔尺寸3.15mm，下层筛网的筛孔尺寸为0.83mm，筛分机的下层上方颗粒为合格产品颗粒，合格产品颗粒密度为1.34g/cm3,合格产品颗粒通过包装机进行包装，未通过筛分机的上层筛网的颗粒为筛上物，通过筛分机的下层筛网为筛下物；
d、通过提升机将步骤c中的筛上物和筛下物提升到碾压式造粒机中进行继续造粒，再加入到刮板破碎机和筛分机中。
实施例5：
一种用于铝合金加工的颗粒熔剂，其成分：碳酸钠7％、碳酸钙8％、氯化钠48％、硫酸钠28％和氟硅酸钠19％。
优选的，一种用于铝合金加工的颗粒熔剂，其制备方法包括以下步骤：
a、将原料置于烘干混料机中进行烘干和充分混合，混合原料水份小于0.25％，混合原料；
b.将步骤a中的混合原料置于碾压造粒机中进行挤压，然后将其置于刮板破碎机中进行破碎，得到颗粒物；c、将步骤b中的颗粒物置于筛分机中进行筛分，筛分机分为有双层筛网，上层筛网的筛孔尺寸3.15mm，下层筛网的筛孔尺寸为0.83mm，筛分机的下层上方颗粒为合格产品颗粒，合格产品颗粒密度为1.36g/cm3,合格产品颗粒通过包装机进行包装，未通过筛分机的上层筛网的颗粒为筛上物，通过筛分机的下层筛网为筛下物；
d、通过提升机将步骤c中的筛上物和筛下物提升到碾压式造粒机中进行继续造粒，再加入到刮板破碎机和筛分机中。
实施例6：
一种用于铝合金加工的颗粒熔剂，其成分：碳酸钠5％、碳酸钙9％、氯化钠50％、硫酸钠30％和氟硅酸钠20％。
优选的，一种用于铝合金加工的颗粒熔剂，其制备方法包括以下步骤：
a、将原料置于烘干混料机中进行烘干和充分混合，混合原料水份小于0.25％，混合原料；
b.将步骤a中的混合原料置于碾压造粒机中进行挤压，然后将其置于刮板破碎机中进行破碎，得到颗粒物；c、将步骤b中的颗粒物置于筛分机中进行筛分，筛分机分为有双层筛网，上层筛网的筛孔尺寸3.15mm，下层筛网的筛孔尺寸为0.83mm，筛分机的下层上方颗粒为合格产品颗粒,合格产品颗粒密度为1.36g/cm3,合格产品颗粒通过包装机进行包装，未通过筛分机的上层筛网的颗粒为筛上物，通过筛分机的下层筛网为筛下物；
d、通过提升机将步骤c中的筛上物和筛下物提升到碾压式造粒机中进行继续造粒，再加入到刮板破碎机和筛分机中。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (6)
1.一种用于铝合金加工的颗粒熔剂，其特征在于，其成分：碳酸钠5-8％、碳酸钙5-10％、氯化钠40-50％、硫酸钠25-30％和氟硅酸钠15-20％。
2.根据权利要求1所述的一种用于铝合金加工的颗粒熔剂，其特征在于，其制备方法包括以下步骤：
a、将原料置于烘干混料机中进行烘干和充分混合，混合原料；
b.将步骤a中的混合原料置于碾压造粒机中进行挤压，然后将其置于刮板破碎机中进行破碎，得到颗粒物；
c、将步骤b中的颗粒物置于筛分机中进行筛分，筛分机分为有双层筛网，上层筛网的筛孔尺寸3.15mm，下层筛网的筛孔尺寸为0.83mm，筛分机的下层上方颗粒为合格产品颗粒，合格产品颗粒通过包装机进行包装，未通过筛分机的上层筛网的颗粒为筛上物，通过筛分机的下层筛网为筛下物；
d、通过提升机将步骤c中的筛上物和筛下物提升到碾压式造粒机中进行继续造粒，再加入到刮板破碎机和筛分机中。
3.根据权利要求1所述的一种用于铝合金加工的颗粒熔剂，其特征在于：所述碳酸钠6-7％、碳酸钙7-9％、氯化钠43-46％、硫酸钠28-30％和氟硅酸钠17-19％。
4.根据权利要求1所述的一种用于铝合金加工的颗粒熔剂，其特征在于：所述碳酸钠6％、碳酸钙8％、氯化钠45％、硫酸钠29％和氟硅酸钠16％。
5.根据权利要求2所述的一种用于铝合金加工的颗粒熔剂的制备方法，其特征在于：所述步骤a中的混合原料水份小于0.25％。
6.根据权利要求1所述的一种用于铝合金加工的颗粒熔剂，其特征在于：所述合格产品颗粒密度为1.25-1.36g/cm3。
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Denomination of invention: A particle flux for aluminum alloy processing and its preparation method Effective date of registration: 20230921 Granted publication date: 20210629 Pledgee: Bank of China Limited by Share Ltd. Zhongshan branch Pledgor: ZHONGSHAN HUAYU NON-FERROUS METALLURGICAL METICAL Co.,Ltd. Registration number: Y2023980057902 |
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