專利名稱：一種鋁合金熔煉用精煉劑及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及鋁熔煉凈化劑，特別指一種應用于鋁和鋁合金熔煉過程中熔體爐內凈化處理的鋁合金熔煉用精煉劑及其制備方法。
背景技術：
現(xiàn)代鋁合金熔煉工藝中，為了清除金屬夾雜物及有害元素對材料質量的影響，一方面對配制合金的原料提出了嚴格的要求，另一方面致力于引進先進的熔體凈化新技術， 應用先進的熔劑、添加劑等新材料。目前國內鋁合金熔煉主要采用加入各種熔劑的吸咐精煉法，包括通入氮氣和使用氯鹽作精煉劑的精煉方法。常用的氯化物有氯化鈉(NaCl)、氯化鋅(ZnCl2)、氯化錳(MnCl2)、六氯乙烷(C2C16)、四氯化碳(CCl4)等。單一質量的氯鹽產生的起精煉作用的氣體僅有ALCL3，產氣量比較少，故精煉效果也較差。而六氯乙烷和四氯化碳在熔煉溫度下反應生成C12、HC1、A1C13、C2C14等氣體，雖精煉效果較好，但六氯乙烷(C2C16)、 四氯化碳(CCl4)等密度小，反應速度快，生產過程中很難控制量及時間。用以上氯化物作精煉劑其熔煉出的產品均有不同程度的增鋅、增錳等質量缺陷；分解物不僅有毒而且有強烈的刺激性氣味，不僅對工人健康不利，而且容易損壞設備，也污染環(huán)境。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是針對背景技術中存在的缺點和問題加以改進和創(chuàng)新，提供一種完全不使用氯鹽的鋁合金熔煉用高效無毒環(huán)保精煉劑及其制備方法。本發(fā)明由下列重量份的原料制成
硝酸鈉(NaNO3) 26-34份，硝酸鉀(KNO3) 30-40份，冰晶石(Na3AlF6) 15-22份，氟化鈣 (CaF2) 4-6 份，石墨(C) 6-12 份，碳酸鈉(Na2CO3) 2-4 份。本發(fā)明各原料的優(yōu)選用量重量份
硝酸鈉30份，硝酸鉀35份，冰晶石19份，氟化鈣5份，石墨9份，碳酸鈉2份。本發(fā)明制備方法為
將原料硝酸鈉、硝酸鉀、冰晶石、氟化鈣、石墨和碳酸鈉一起放入烘干式旋轉復合攪拌機中，并在150-250°C溫度下攪拌60-90分鐘，最后制得粉狀精煉劑成品。本發(fā)明優(yōu)選下面純度要求的原料
硝酸鈉純度> 98%，硝酸鉀純度> 95%，冰晶石純度> 85%，氟化鈣純度> 80%,(石墨)C 純度> 90%，碳酸鈉純度> 98%。本發(fā)明產品加入熔煉爐中，熔劑和熔體發(fā)生化學反應，產生大量的N2、CO2和NO、 AlF3等氣體，濕潤氧化夾雜物，擴大熔融金屬與夾雜物之間、熔融金屬與熔劑之間表面張力，大量吸附熔體中的氧化夾雜物，提高除渣精煉的效果。熔煉過程中加入該精煉劑能改善工人的工作環(huán)境，減少環(huán)境污染、降低成本。本發(fā)明的優(yōu)點及有益效果
1、精煉能力強，對提高鋁行業(yè)產品質量作用明顯，主要體現(xiàn)在a、吸咐精煉作用，因配方中添加了熔點低(650°C左右)減小熔劑與雜質之間表面張力的成分、大大減小了熔劑與雜質之間的表面張力，又增大了精煉劑的吸附精煉能力。b、熔解精煉作用，一般精煉劑對氧化鋁夾雜物的溶解能力并不大，通常為1%- ， 而本發(fā)明的無毒精煉劑中加入了化學分子結構和某些性質與氧化鋁夾雜物相似的組分，它們在一定溫度下便可以互溶。大大加強了氧化物的溶解能力。對氧化鋁夾雜物的溶解能力最大時可達到18%。C、浮游精煉作用，主要是利用在高溫下，精煉劑由于熱能作用生成不溶于鋁合金液的隊、CO2和NO等氣體，這些氣體形成大量細小的氣泡，氣泡在從熔體中通過的過程與熔體中的氧化物夾雜相遇，夾雜物被吸附在氣泡的表面并隨氣泡上浮到熔體表面，已被帶至液面的氧化物不能自動脫離氣相而重新溶入鋁液中，停留于鋁液表面就可聚集除去。此外精煉劑生成的少量活性氣體與鋁液中的氫迅速發(fā)生化學反應，反應生成物都是氣態(tài)，以進一步起到精煉作用；
使用本發(fā)明的精煉劑對鋁及鋁合金熔體凈化后，通常能達到氫含量在0. 15-0. aiil/(100gAl)，非金屬夾雜物的單個顆粒小于 ομπι;再配以熔體過濾，氫含量在 0. Iml (IOOgAl)，非金屬夾雜物的單個顆粒小于5 μ m ；堿金屬鈉(除高硅合金外)一般能控制在5Χ1(Γ4%以下。2、價格低，用量少，節(jié)約成本顯著。在精煉溫度為740°C -750°C，在同等鋁熔液下，原有產品的用量為鋁液質量的 0. 6—0. 8%，而本精煉劑用量為鋁液質量的0. 4—0. 6% ；產品成本方面，本發(fā)明精煉劑的成本比傳統(tǒng)氯化物產品成本低3%左右。3、改善了工人的工作環(huán)境，對環(huán)境污染小。本發(fā)明精煉劑在熔煉過程中產生的氣體主要是隊、⑶2和N0，對人體和設備均無腐蝕刺激作用，對環(huán)境無污染。
具體實施例方式本發(fā)明精煉劑是多種工業(yè)鹽類(見下表)按一定比例配置而成，經過混勻烘干即可。根據(jù)不同的鋁合金熔液可生產以下成份與粒度的精煉劑。
權利要求
1.一種鋁合金熔煉用精煉劑，其特征在于它由下列重量份的原料制成硝酸鈉26-34份，硝酸鉀30-40份，冰晶石15-22份，氟化鈣4_6份，石墨6_12份，碳酸鈉2-4份。
2.根據(jù)權利要求1所述的鋁合金熔煉用精煉劑，其特征在于它由下列重量份的原料制成硝酸鈉30份，硝酸鉀35份，冰晶石19份，氟化鈣5份，石墨9份，碳酸鈉2份。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的鋁合金熔煉用精煉劑的制備方法為將原料硝酸鈉、硝酸鉀、冰晶石、氟化鈣、石墨和碳酸鈉一起放入烘干式旋轉復合攪拌機中，并在150-250°C溫度下攪拌60-90分鐘，最后制得粉狀精煉劑成品。
4.根據(jù)權利要求1或2或3所述的鋁合金熔煉用精煉劑及其制備方法，其特征在于所述的硝酸鈉為純度> 98%的硝酸鈉。
5.根據(jù)權利要求1或2或3所述的鋁合金熔煉用精煉劑及其制備方法，其特征在于所述的硝酸鉀為純度> 95%的硝酸鉀。
6.根據(jù)權利要求1或2或3所述的鋁合金熔煉用精煉劑及其制備方法，其特征在于所述的冰晶石為純度> 85%的冰晶石。
7.根據(jù)權利要求1或2或3所述的鋁合金熔煉用精煉劑及其制備方法，其特征在于所述的氟化鈣為純度> 80%的氟化鈣。
8.根據(jù)權利要求1或2或3所述的鋁合金熔煉用精煉劑及其制備方法，其特征在于所述的石墨為純度彡90%的石墨。
9.根據(jù)權利要求1或2或3所述的鋁合金熔煉用精煉劑及其制備方法，其特征在于所述的碳酸鈉為純度> 98%的碳酸鈉。
全文摘要
本發(fā)明涉及鋁熔煉凈化劑，特別指一種應用于鋁和鋁合金熔煉過程中熔體爐內凈化處理的鋁合金熔煉用精煉劑及其制備方法。本發(fā)明由下列重量份的原料制成硝酸鈉(NaNO3)26-34份，硝酸鉀(KNO3)30-40份，冰晶石(Na3AlF6)15-22份，氟化鈣(CaF2)4-6份，石墨(C)6-12份，碳酸鈉(Na2CO3)2-4份。本發(fā)明制備方法為將原料硝酸鈉、硝酸鉀、冰晶石、氟化鈣、石墨和碳酸鈉一起放入烘干式旋轉復合攪拌機中，并在150-250℃溫度下攪拌60-90分鐘，最后制得粉狀精煉劑成品。本發(fā)明精煉能力強，對提高鋁行業(yè)產品質量作用明顯；價格低，用量少，節(jié)約成本顯著；改善了工人的工作環(huán)境，對環(huán)境污染小。
文檔編號C22C21/00GK102181757SQ20111016538
公開日2011年9月14日 申請日期2011年6月20日 優(yōu)先權日2011年6月20日
發(fā)明者張仁貴, 楊國軍 申請人:岳陽德利亨新材料科技有限公司