CN112301248B - 一种高效含镁铝合金精炼、打渣两用熔剂及其制备方法 - Google Patents
一种高效含镁铝合金精炼、打渣两用熔剂及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种高效含镁铝合金精炼、打渣两用熔剂及其制备方法，属于合金熔炼领域。按照各组分所占的重量百分比计，熔剂组成为：30～55％氯化镁+10～45％氯化钾+1～5％钾长石+0～20％氟化钙+2～10％氟铝酸钾。熔剂制备过程包括如下步骤：(1)将于240～300℃下烘干3～5h的氯化镁、氯化钾、氟铝酸钾和氟化钙等盐充分混合，在电阻炉内熔化，升温至650～750℃并保温、搅拌10～30min，获得均一盐熔体；(2)将盐熔体倒入模具进行冷却、凝固成块状熔剂。(3)将上述块状熔剂粉碎成平均粒度约为0.5cm的颗粒，再与干燥的钾长石充分混合，即得含镁铝合金熔体精炼兼打渣剂。本发明含镁铝合金熔剂不含钠盐，且兼具精炼、打渣效果，是一种含镁铝合金的理想熔剂。
Description
技术领域
本发明涉及一种高效含镁铝合金精炼、打渣两用熔剂及其制备方法，属于合金熔炼领域。
背景技术
铝合金在熔炼、浇注过程中存在明显的吸氢、形成氧化夹渣等现象，导致熔体流动性下降，形成气孔、缩松、裂纹等缺陷，降低合金铸造和力学等性能。因此，提高熔体纯净程度已成为生产高质量铝合金的关键之一。目前，工业生产中广泛采用向合金熔体中添加熔剂的方法达到初步去氢、除气目的。通常熔剂成分主要是在氯盐(如：KCl、NaCl，约占80wt％)基础上添加少量氟盐(如：Na3AlF6、NaF、CaF2等)，含有大量的钠盐，易使含镁铝合金产生钠脆现象，并且渣液分离性能不佳，浮渣中铝含量较高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高效含镁铝合金精炼、打渣两用熔剂及其制备方法，该熔剂不含钠盐，且兼具精炼、打渣效果，是一种含镁铝合金的理想熔剂。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：
一种高效含镁铝合金精炼、打渣两用熔剂，按照各组分所占的重量百分比计，熔剂组成为：氯化镁30～55％，氯化钾10～45％，钾长石1～5％，氟化钙0～20％，氟铝酸钾2～10％。
所述的高效含镁铝合金精炼、打渣两用熔剂，优选的，氟化钙5～15％。
所述的高效含镁铝合金精炼、打渣两用熔剂的制备方法，熔剂制备过程包括如下步骤：
(1)将于240～300℃下烘干3～5h的氯化镁、氯化钾、氟铝酸钾和氟化钙充分混合，在电阻炉内熔化，升温至650～750℃并保温、搅拌10～30min，获得均一的盐熔体；
(2)将盐熔体倒入模具进行冷却、凝固成块状熔剂；
(3)将上述块状熔剂粉碎成平均粒度为0.4～0.6cm的颗粒，再与干燥的钾长石充分混合，即得含镁铝合金熔体精炼、打渣两用熔剂。
所述的高效含镁铝合金精炼、打渣两用熔剂的制备方法，该精炼、打渣两用熔剂储藏于干燥的室内。
所述的高效含镁铝合金精炼、打渣两用熔剂的制备方法，采用精炼、打渣两用熔剂对含镁铝合金熔体的处理温度在700～800℃之间，处理时间为30～45min。
所述的高效含镁铝合金精炼、打渣两用熔剂的制备方法，原料氯化镁、氯化钾、钾长石、氟铝酸钾和氟化钙的粒度分别为0.01～0.2mm、0.15～1mm、0.05～0.08mm、0.04～0.07mm和0.04～0.07mm。
本发明的设计思想是：
本发明采用不含钠盐的含镁铝合金精炼、打渣两用熔剂，分别利用氯化镁和氟铝酸钾对含镁铝合金熔体中氧化镁和氧化铝的络合能力，达到除渣、净化的作用，钾长石的加入增强氯化镁和氟盐与氧化物的络合反应，一方面增强精炼效果，另一方面放出热量，利于浮渣中铝液的释放，增强打渣效果。
本发明的优点及有益效果为：
本发明的熔剂组成中不含钠盐，对含镁铝合金熔体兼具精炼、打渣效果，熔剂组成中包含钾长石，与氟盐发生络合反应、放出热量，利于渣液分离，增强精炼、打渣效果。
具体实施方式
在具体实施过程中，按照各组分所占的重量百分比计，熔剂组成为：30～55％氯化镁+10～45％氯化钾+1～5％钾长石+0～20％氟化钙+2～10％氟铝酸钾。该熔剂的制备方法具体包括如下步骤：
(1)将于240～300℃下烘干3～5h的氯化镁、氯化钾、氟铝酸钾和氟化钙等盐充分混合，在电阻炉内熔化，升温至650～750℃并保温、搅拌10～30min，获得均一盐熔体。
(2)将盐熔体倒入模具进行冷却、凝固成块状熔剂。
(3)将上述块状熔剂粉碎成平均粒度约为0.5cm的颗粒，再与干燥的钾长石充分混合，即得含镁铝合金精炼兼打渣两用熔剂。
以下结合实施例详述本发明，但本发明并不局限于此。
实施例1
本实施例中，高效含镁铝合金精炼、打渣两用熔剂及其制备方法如下：
(1)按下列质量百分比的组分备料：48％氯化镁+41％氯化钾+1％钾长石+10％氟铝酸钾。其中，原料氯化镁、氯化钾、钾长石、氟铝酸钾的粒度分别为0.01～0.2mm、0.15～1mm、0.05～0.08mm和0.04～0.07mm。
(2)将步骤(1)的氯化镁、氯化钾和氟铝酸钾于240℃恒温烘干4h、充分混合后，在电阻炉内熔化冷却至室温，再与干燥的钾长石充分混合，即得含镁铝合金精炼兼打渣两用熔剂。将所得的精炼兼打渣两用熔剂封装，于干燥的室内储藏。
应用例1
考察实施例1的含镁铝合金精炼、打渣两用熔剂对Al-2Mg合金熔体的精炼、打渣效果，实验过程及结果如下：
将工业纯铝装入石墨黏土坩埚内，在电阻炉中加热至700℃，待其完全熔化后，加入Mg块并保温20min，配制2kg的Al-2Mg合金；待熔体加热至730℃，取部分熔体浇入铝合金减压测氢仪的不锈钢样品室中，抽真空至0.02MPa，减压时间设置为180s，待其凝固获得侧氢试样；加入0.8wt％实施例1的含镁铝合金精炼、打渣两用熔剂进行精炼处理，恒温静置30min后，扒除表面浮渣，取样；取样结束后，浇出剩余熔体。扒渣过程中，浮渣与含镁铝合金熔体的分离性较好，浮渣中未存在明显铝粒，经0.8wt％实施例1的含镁铝合金精炼、打渣两用熔剂进行精炼、打渣处理后，Al-2Mg合金熔体氢含量由0.38ml/100gAl降至0.11ml/100gAl。
应用例1的实验结果表明，经该熔剂处理的含镁铝合金熔体渣和氢含量较低，浮渣较为干松、铝含量较低。
实施例2
本实施例中，高效含镁铝合金精炼、打渣两用熔剂及其制备方法如下：
(1)按下列质量百分比的组分备料：35％氯化镁+43％氯化钾+2％钾长石+15％氟化钙+5％氟铝酸钾。其中，原料氯化镁、氯化钾、钾长石、氟铝酸钾和氟化钙的粒度分别为0.01～0.2mm、0.15～1mm、0.05～0.08mm、0.04～0.07mm和0.04～0.07mm。
(2)将步骤(1)的氯化镁、氯化钾、氟铝酸钾和氟化钙于300℃恒温烘干3h、充分混合后，在电阻炉内熔化冷却至室温，再与干燥的钾长石充分混合，即得含镁铝合金精炼兼打渣两用熔剂。将所得的精炼兼打渣封装，于干燥的室内储藏。
应用例2
考察实施例2的含镁铝合金精炼、打渣两用熔剂对Al-2Mg合金熔体的精炼、打渣效果，实验过程及结果如下：
将工业纯铝装入石墨黏土坩埚内，在电阻炉中加热至700℃，待其完全熔化后，加入Mg块并保温20min，配制2kg的Al-2Mg合金；待熔体加热至730℃，取部分熔体浇入铝合金减压测氢仪的不锈钢样品室中，抽真空至0.02MPa，减压时间设置为180s，待其凝固获得侧氢试样；加入0.8wt％实施例2的含镁铝合金精炼、打渣两用熔剂进行精炼处理，恒温静置30min后，扒除表面浮渣，取样；取样结束后，浇出剩余熔体。扒渣过程中，浮渣与含镁铝合金熔体的分离性较好，浮渣中未存在明显铝粒，经0.8wt％实施例2的含镁铝合金精炼、打渣两用熔剂进行精炼、打渣处理后，Al-2Mg合金熔体氢含量由0.38ml/100gAl降至0.12ml/100gAl。
应用例2的实验结果表明，经该熔剂处理的含镁铝合金熔体渣和氢含量较低，浮渣较为干松、铝含量较低。
Claims (5)
1.一种高效含镁铝合金精炼、打渣两用熔剂，其特征在于，按照各组分所占的重量百分比计，熔剂组成为：氯化镁30~55%，氯化钾10~45%，钾长石1~5%，氟化钙0~20%，氟铝酸钾2~10%。
2.根据权利要求1所述的高效含镁铝合金精炼、打渣两用熔剂，其特征在于，氟化钙5~15%。
3.一种权利要求1至2之一所述的高效含镁铝合金精炼、打渣两用熔剂的制备方法，其特征在于，熔剂制备过程包括如下步骤：
(1) 将于240~300℃下烘干3~5h的氯化镁、氯化钾、氟铝酸钾和氟化钙充分混合，在电阻炉内熔化，升温至650~750℃并保温、搅拌10~30min，获得均一的盐熔体；
(2) 将盐熔体倒入模具进行冷却、凝固成块状熔剂；
(3) 将上述块状熔剂粉碎成平均粒度为0.4~0.6cm的颗粒，再与干燥的钾长石充分混合，即得含镁铝合金熔体精炼、打渣两用熔剂。
4.根据权利要求3所述的高效含镁铝合金精炼、打渣两用熔剂的制备方法，其特征在于，该精炼、打渣两用熔剂储藏于干燥的室内。
5.根据权利要求3所述的高效含镁铝合金精炼、打渣两用熔剂的制备方法，其特征在于，原料氯化镁、氯化钾、钾长石、氟铝酸钾和氟化钙的粒度分别为0.01~0.2 mm、0.15~1mm、0.05~0.08 mm、0.04~0.07 mm和0.04~0.07mm。
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