CN1168687C - 过滤铝熔体中非金属夹杂物的涂层 - Google Patents

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Abstract

过滤铝熔体中非金属夹杂物的涂层，属于铸造领域。本发明其组分具体重量百分比为：Na3PO4：24.84-26.84%，Na2B4O7·10H2O：5.5-6.35%，Na3AlF6：3.2-4%，CaCO3：1.0-2.3%，K2CO3：4-6.29%，AlPO4：19-20%，ZnO：4.56-5.06%，H3BO3：33-36.59%。本发明具有实质性特点和显著进步，本发明降低了新配方瓷釉的融化温度，粘性玻璃涂层或熔剂涂层可以改善铝熔体与陶瓷过滤之间的润湿性，使铝熔体更容易通过尺寸较小的陶瓷过滤器，捕获铝熔体中更细小的夹杂物。

Description

过滤铝熔体中非金属夹杂物的涂层
技术领域
本发明涉及的是一种过滤非金属夹杂物的涂层，特别是一种过滤铝熔体中非金属夹杂物的涂层，属于铸造领域。
背景技术
铝是一种非常活泼金属，在熔炼过程中容易与水汽反应，生成氢气和氧化夹杂(Al2O3)。纯铝和铝合金中的夹杂物一般含量都在0.1％以上，夹杂物的尺寸大部分都是大于10微米。铝熔体能够溶解腐蚀许多材料，但是一些陶瓷材料能够抵抗铝熔体的腐蚀，如：Al2O3、SiC、BN、碱土金属氧化物以及玻璃陶瓷(Sialons，硅铝氧氮聚合材料)和复合材料-氮化硅瑾青石型玻璃陶瓷等。普通硅酸盐玻璃却不能够抵抗铝熔体的腐蚀，玻璃成分要进入铝熔体中，将这种玻璃涂覆在陶瓷过滤器上，在过滤时会污染铝熔体。本申请人于2002年1月29日申请了专利，申请号为：02110683.5，名称为：涂覆于陶瓷过滤介质上抗铝融体腐蚀的瓷秞，该技术合成一种抗铝熔体腐蚀的粘性瓷秞，但是它的合成温度相对较高(740℃)，过滤时要提高过滤温度，使瓷秞熔融具有粘性，利用陶瓷过滤器涂层捕获铝熔体中的非金属夹杂物。在原配方中添加Al2O3和Mg2(OH)2CO3是为了增加瓷秞粘性，同时这两种物质也不会于铝熔体发生化学反应，但是这两种物质都是熔点比较高的物质，即使添加少量的两种物质也会抬高瓷秞的熔融温度。铝熔点是660℃，在过滤铝熔体时，温度必须达到使瓷秞熔融(≥720℃)，这样才能够使陶瓷颗粒表面上的粘性瓷秞捕获铝熔体中的非金属夹杂物，另外这种瓷秞成分较多，在一定程度上会增加成本。
发明内容
本发明针对现有技术的不足和缺陷，提供一种过滤铝熔体中非金属夹杂物的涂层，针对原配方存在的问题，新型瓷秞配方调整一些成分，降低瓷秞的合成温度，使其在小于700℃时就有良好的粘性，同时有能够抵抗铝熔体腐蚀，从而达到高效除杂的目的。本发明其组分具体重量百分比为：Na3PO4：24.84-26.84％，Na2B4O7·10H2O：5.5-6.35％，Na3AlF6：3.2-4％，CaCO3：1.0-2.3％，K2CO3：4-6.29％，AlPO4：19-20％，ZnO：4.56-5.06％，H3BO3：33-36.59％。
将玻璃原料混匀放在石墨坩埚里，然后将装有瓷釉原料的石墨坩埚放进高温炉(700℃)内熔融3小时，从炉内取出石墨坩埚，把玻璃倾倒出来并粉碎，用作涂覆在陶瓷过滤器上原料。用水把粉碎的玻璃制成悬浮液，然后对陶瓷过滤器进行涂层，将涂好玻璃的陶瓷过滤器(包括泡沫陶瓷和陶瓷颗粒)放入高温炉内烧制，使玻璃均匀的粘附在陶瓷过滤器上。把混合均匀的熔剂放在石墨坩埚内熔融，接着把陶瓷过滤器(或陶瓷颗粒)浸入熔融熔剂中，随后把它去除即可。
原配方瓷秞融化温度大于740℃，而铝的熔点660℃，因此过滤铝熔体时温度必须大于720℃时瓷秞才熔融具有粘性，从而能够捕铝熔体中的夹杂物。过高的温度会增加能耗，新配方瓷秞融化温度700℃，在680℃瓷秞具有粘性，这样使用新配方可以使过滤温度降低30℃左右。把这种新配方瓷秞涂覆在陶瓷颗粒表面上，在离心力的作用下，可以使涂层陶瓷过滤器在孔径较小的情况下捕获铝熔体中更细小的夹杂物。
本发明具有实质性特点和显著进步，本发明降低了新配方瓷秞的融化温度，粘性玻璃涂层或熔剂涂层可以改善铝熔体与陶瓷过滤之间的润湿性，使铝熔体更容易通过尺寸较小的陶瓷过滤器，捕获铝熔体中更细小的夹杂物。
具体实施方式
结合本发明的内容提供以下三个实施例：
样品(重量 Na3PO4 Na2B4O7 Na3AlF6  CaCO3 K2CO3 AlPO4 ZnO   H3BO3
百分比)              ·10H2O
1            24.84      6.35        3.2         2.3      6.29    19      5.06      33
2            25.84      6.35        3.2         2        4       19      5.06      36.59
3            26.84      5.5         4           1.0      4       20      4.56      35.1
将10公斤铝锭，放在石墨坩埚内熔化，然后将熔化的铝熔体浇入加热离心机内，涂层陶瓷过滤器离心深床过滤铝熔体的效果如下：
 实施例   过滤温度℃  离心压力   离心机转速   除杂效率(％)
 1.涂层陶瓷颗粒(100μm)   720  0.08MP   1000   96
 2.涂层陶瓷颗粒(300μm)   720  0.08MP   1000   92
 3.涂层陶瓷颗粒(500μm)   720  0.08MP   1000   90

Claims (1)

1、一种过滤铝熔体中非金属夹杂物的涂层，其特征在于其组分具体重量百分比为：Na3PO4：24.84-26.84％，Na2B4O7·10H2O：5.5-6.35％，Na3AlF6：3.2-4％，CaCO3：1.0-2.3％，K2CO3：4-6.29％，AlPO4：19-20％，ZnO：4.56-5.06％，H3BO3：33-36.59％。
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