CN113846274A - 一种阻垢除垢合金材料及其制备方法 - Google Patents

一种阻垢除垢合金材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种阻垢除垢合金材料，其特征在于，按照重量百分比计，包括如下组分及含量：铜20～30％、钢60～70％、锌5～10％、镍1～3％、铝1～5％、铁0.01～0.05％、锰0.01～0.05％、硫0.05～0.1％。本发明优化了原有的配方，使其更加安全，得到的合金材料结构更加稳定，并且具有优异的阻垢除垢效果。本发明的合金材料成分更加合理安全，加工成本也更低。本发明的制备方法易操作，时与工业化生产。

Description

一种阻垢除垢合金材料及其制备方法
技术领域
本发明属于合金材料及其制备技术领域，具体涉及一种阻垢除垢合金材料及其制备方法。
背景技术
污垢是指在与不洁净流体相接触的固体表面上逐渐积聚起来的一层固态物质。污垢是一种极为普遍的现象，它的存在不仅导致热阻和流阻的增加，甚至可能引发安全事故。据统计显示污垢给工业造成的损失大约占工业总产值的0.3％，所以对污垢的防止和去除是急需解决的一个问题。目前，常用防垢的方法有化学法和物理法。化学法抗垢在工业中有着广泛的应用，但存在着二次污染、操作复杂和成本高等问题，受到一定限制。物理法防垢是指运用物理方法，如磁场、电场、声场等进行防垢、具有无污染的优点。但上述几种物理方法，都需要耗费电能，且阻垢效果不稳定。
目前，不管是家用还是民用生活中，结垢一直是设备系统性难题，不仅造成了设备堵塞、设备破坏等诸多不良后果，还使设备的换热效率降低，甚至影响设备的正常工作，长期的引用硬度高的水，会对身体造成损害，产生脱发、结石、消化不良等不良影响。严重时会引起癌变、胃肠道疾病等，研究表明每结1mm的垢增加能源消耗8％，4mm的垢会增大到30％，造成不必要的浪费。
为了解决流体结垢问题，申请号为CN201710576351.0的中国发明专利公开了一种全智能防垢除垢合金及其制备方法，该合金按重量百分比包括如下组分：Cu：40％～70％、Ni：5％～20％、Zn：8％～35％、Sn：5％～30％、Ag：0.5％～20％、Fe：0.1％～8％、Nb：0.01％～3％、Mn：0.05％～5％、V：0.01％～2％、C：0.01％～0.5％，所述各组份经高温熔炼形成一种沿S110晶轴定向生长的柱状晶体合金。
现有技术虽然公开了相关的阻垢除垢合金，但该成分的合金防垢除垢尚存在提升空间，尚需更安全、稳定和效果更好的防垢除垢材料。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对目前阻垢除垢合金材料的局限性，提供一种阻垢除垢合金材料及其制备方法。本发明的合金材料具有更好的阻垢除垢效果。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
本发明提供了一种阻垢除垢合金材料，其特征在于，按照重量百分比计，包括如下组分及含量：铜20～30％、钢60～70％、锌5～10％、镍1～3％、铝1～5％、铁0.01～0.05％、锰0.01～0.05％、硫0.05～0.1％。
优选地，按照重量百分比计，包括如下组分及含量：铜25％、钢65％、锌5％、镍2％、铝3％、铁0.03％、锰0.02％、硫0.05％。
本发明的目的及解决其技术问题还通过采用以下技术方案来实现。
本发明还提供了一种阻垢除垢合金材料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
a)按照配比称取各原料；
b)先将坩埚预热，并在其底部加入覆盖剂；
c)先加入铜，然后在铜料上均匀铺入全部镍块，再铺入覆盖剂，开炉升温至1100～1500℃，待全部金属熔化后，加入脱氧造渣剂搅拌以除氧，然后加入全部钢、铁块体，搅拌至金属全部溶化后再加入全部锰块体，保温3～8min，使熔体金属脱气；然后按照锌、铝、硫顺序加入，慢速搅拌，待全部熔化后，再次加入脱氧造渣剂搅拌以除氧，待合金液温度降至950～1000℃时，除渣成型即得。
优选地，所述覆盖剂为木炭或玻璃。
优选地，所述脱氧造渣剂为沸石粉和食盐，其中，所述沸石粉和食盐的质量比7：3。
优选地，所述预热温度为600～800℃
本发明带来的有益效果是：与现有技术相比，本发明优化了原有的配方，使其更加安全，得到的合金材料结构更加稳定，并且具有优异的阻垢除垢效果。本发明的合金材料成分更加合理安全，加工成本也更低。本发明的制备方法易操作，时与工业化生产。
具体实施方式
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除、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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做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
按照重量份分别称取配比称取铜25份、钢65份、锌5份、镍2份、铝3份、铁0.03份、锰0.02份以及硫0.05份。先将坩埚预热至600～800℃，并在其底部加入木炭。先加入铜，然后在铜料上均匀铺入全部镍块，再铺入木炭，开炉升温至1100～1500℃，待全部金属熔化后，加入脱氧造渣剂搅拌以除氧，然后加入全部钢、铁块体，搅拌至金属全部溶化后再加入全部锰块体，保温3～8min，使熔体金属脱气；然后按照锌、铝、硫顺序加入，慢速搅拌，待全部熔化后，再次加入脱氧造渣剂搅拌以除氧，待合金液温度降至950～1000℃时，除渣成型即得。
实施例2
按照重量份分别称取配比称取铜25份、钢60份、锌7份、镍3份、铝5份、铁0.02份、锰0.02份以及硫0.05份。先将坩埚预热至600～800℃，并在其底部加入木炭。先加入铜，然后在铜料上均匀铺入全部镍块，再铺入木炭，开炉升温至1100～1500℃，待全部金属熔化后，加入脱氧造渣剂搅拌以除氧，然后加入全部钢、铁块体，搅拌至金属全部溶化后再加入全部锰块体，保温5min，使熔体金属脱气；然后按照锌、铝、硫顺序加入，慢速搅拌，待全部熔化后，再次加入脱氧造渣剂搅拌以除氧，待合金液温度降至950～1000℃时，除渣成型即得。
实施例3
按照重量份分别称取配比称取铜20份、钢70份、锌7份、镍1份、铝2份、铁0.01份、锰0.01份以及硫0.05份。先将坩埚预热至600～800℃，并在其底部加入木炭。先加入铜，然后在铜料上均匀铺入全部镍块，再铺入木炭，开炉升温至1100～1500℃，待全部金属熔化后，加入脱氧造渣剂搅拌以除氧，然后加入全部钢、铁块体，搅拌至金属全部溶化后再加入全部锰块体，保温5min，使熔体金属脱气；然后按照锌、铝、硫顺序加入，慢速搅拌，待全部熔化后，再次加入脱氧造渣剂搅拌以除氧，待合金液温度降至950～1000℃时，除渣成型即得。
实施例4
按照重量份分别称取配比称取铜30份、钢60份、锌5份、镍2份、铝3份、铁0.01份、锰0.01份以及硫0.05份。先将坩埚预热至600～800℃，并在其底部加入木炭。先加入铜，然后在铜料上均匀铺入全部镍块，再铺入木炭，开炉升温至1100～1500℃，待全部金属熔化后，加入脱氧造渣剂搅拌以除氧，然后加入全部钢、铁块体，搅拌至金属全部溶化后再加入全部锰块体，保温5min，使熔体金属脱气；然后按照锌、铝、硫顺序加入，慢速搅拌，待全部熔化后，再次加入脱氧造渣剂搅拌以除氧，待合金液温度降至950～1000℃时，除渣成型即得。
实施例5
按照重量份分别称取配比称取铜20份、钢62份、锌10份、镍3份、铝5份、铁0.05份、锰0.05份以及硫0.05份。先将坩埚预热至600～800℃，并在其底部加入木炭。先加入铜，然后在铜料上均匀铺入全部镍块，再铺入木炭，开炉升温至1100～1500℃，待全部金属熔化后，加入脱氧造渣剂搅拌以除氧，然后加入全部钢、铁块体，搅拌至金属全部溶化后再加入全部锰块体，保温5min，使熔体金属脱气；然后按照锌、铝、硫顺序加入，慢速搅拌，待全部熔化后，再次加入脱氧造渣剂搅拌以除氧，待合金液温度降至950～1000℃时，除渣成型即得。
实施例6
按照重量份分别称取配比称取铜25份、钢65份、锌5份、镍1份、铝4份、铁0.01份、锰0.01份以及硫0.1份。先将坩埚预热至600～800℃，并在其底部加入木炭。先加入铜，然后在铜料上均匀铺入全部镍块，再铺入木炭，开炉升温至1100～1500℃，待全部金属熔化后，加入脱氧造渣剂搅拌以除氧，然后加入全部钢、铁块体，搅拌至金属全部溶化后再加入全部锰块体，保温5min，使熔体金属脱气；然后按照锌、铝、硫顺序加入，慢速搅拌，待全部熔化后，再次加入脱氧造渣剂搅拌以除氧，待合金液温度降至950～1000℃时，除渣成型即得。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在没有背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同腰间的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

Claims (6)

1.一种阻垢除垢合金材料，其特征在于，按照重量百分比计，包括如下组分及含量：铜20～30％、钢60～70％、锌5～10％、镍1～3％、铝1～5％、铁0.01～0.05％、锰0.01～0.05％、硫0.05～0.1％。
2.根据权利要求1所述的阻垢除垢合金材料，其特征在于，按照重量百分比计，包括如下组分及含量：铜25％、钢65％、锌5％、镍2％、铝3％、铁0.03％、锰0.02％、硫0.05％。
3.一种阻垢除垢合金材料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
a)按照配比称取各原料；
b)先将坩埚预热，并在其底部加入覆盖剂；
c)先加入铜，然后在铜料上均匀铺入全部镍块，再铺入覆盖剂，开炉升温至1100～1500℃，待全部金属熔化后，加入脱氧造渣剂搅拌以除氧，然后加入全部钢、铁块体，搅拌至金属全部溶化后再加入全部锰块体，保温3～8min，使熔体金属脱气；然后按照锌、铝、硫顺序加入，慢速搅拌，待全部熔化后，再次加入脱氧造渣剂搅拌以除氧，待合金液温度降至950～1000℃时，除渣成型即得。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述覆盖剂为木炭或玻璃。
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述脱氧造渣剂为沸石粉和食盐，其中，所述沸石粉和食盐的质量比7：3。
6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述预热温度为600～800℃。
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