專利名稱：一種鋁及鋁合金用無鈉精煉劑及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鋁及鋁合金熔煉用無鈉精煉劑，本發(fā)明還涉及該種精煉劑的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
鋁及鋁合金一般在非真空條件下熔煉，在此過程中極易吸收環(huán)境氣體和發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成夾雜，大大降低合金的力學(xué)性能。如果將未經(jīng)凈化處理的鋁液直接生產(chǎn)鑄件，則在凝固過程中鋁液中溶解的氣體隨著溶解度的降低而上浮，加之鑄件內(nèi)部存在的氧化夾雜， 使鑄件出現(xiàn)氣孔、裂紋等鑄造缺陷，嚴(yán)重影響鑄件質(zhì)量，甚至使產(chǎn)品報廢。因此，必須對鋁及鋁合金熔體進(jìn)行凈化處理，以除去其中的氣體、金屬氧化物、非金屬夾雜物和其它有害元素，凈化合金熔體，從而提高合金的品質(zhì)。鋁及鋁合金熔體凈化方法有過濾凈化、非吸附凈化和吸附凈化三大類。過濾凈化是利用過濾器進(jìn)行過濾，但是處理量小，需要定期更換過濾介質(zhì)，運行成本較高，除特殊合金外，實際生產(chǎn)中應(yīng)用較少。非吸附凈化主要有真空凈化法、超聲波凈化法和電磁凈化法等，但是設(shè)備投資大，運行成本高，也只適合于特殊合金生產(chǎn)。吸附凈化主要有惰性氣體噴吹、活性氣體噴吹、混合氣體噴吹、精煉劑凈化法等，其中精煉劑凈化法由于具有易于操作， 價格低廉，凈化效果較好等優(yōu)點，在實際生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用。目前，公開的精煉劑產(chǎn)品一般都含有氯化鈉、氟鋁酸鈉、氟硅酸鈉、氟化鈉等鈉鹽中的一種或幾種。如中國發(fā)明專利CN101343699A公布了一種鋁硅合金精煉劑，其主要由氯化鉀、氯化鈉、氯化鋅、氟鋁酸鈉、氟硅酸鈉、硝酸鈉、石墨粉、木炭粉、六氯乙烷、氟硼酸鈉、 氟鈦酸鉀組成，適用于鋁硅合金的鑄造；中國發(fā)明專利CN101423910A公布了一種鋁及低鎂鋁合金用精煉劑，其主要由氯化鈉、硫酸鈉、氟化鈣、氯化鉀、氯化鎂、氟硅酸鈉組成，適用于鋁及鎂含量小于2%的鋁合金的精煉；中國發(fā)明專利CN101967565A公布了一種鋁及鋁合金用精煉劑，其主要由氯化鈉、氟硅酸鈉、硫酸鈉、氟化鈣、六氯乙烷組成，該精煉劑還可以包括碳酸鎂鈣、氟鋁酸鈉、硫代硫酸鈉、氟化鈉中的一種或多種，該精煉劑不含鉀鹽，對電解槽的腐蝕小，用該精煉劑精煉鋁及鋁合金后產(chǎn)生的鋁灰可以實現(xiàn)回電解槽重新利用。以上精煉劑在其適用范圍內(nèi)可達(dá)到較好的精煉效果。但現(xiàn)有技術(shù)的缺陷是由于現(xiàn)有精煉劑均含有或多或少的鈉鹽，加入鋁液中可與鋁反應(yīng)生成游離態(tài)的鈉元素而溶入鋁熔體中。鈉元素可以與銻生成Na3Sb化合物，可以與磷生成Na3P化合物，剝奪了 AlSb、AlP作為異質(zhì)形核核心的作用，從而影響銻變質(zhì)、磷變質(zhì)的效果。另外，鈉元素在鎂含量大于2%的鋁-鎂系合金中不僅可引起“鈉脆性”，而且降低熔體流動性，影響合金的鑄造性能。氟硅酸鈉還可與鋁反應(yīng)生成具有強(qiáng)烈刺激性氣味的四氟化硅，煙氣量大，惡化工作條件，污染環(huán)境。但由于納鹽在精煉劑中所起的重要作用及現(xiàn)有精煉劑受傳統(tǒng)組方理念的約束，縱觀現(xiàn)有技術(shù)，還未發(fā)現(xiàn)有不含鈉元素的精煉劑出現(xiàn)
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)含鈉精煉劑影響鋁合金銻變質(zhì)、磷變質(zhì)效果及高鎂鋁合金質(zhì)量的不足，提供一種鋁及鋁合金用無鈉精煉劑。本發(fā)明的另一目的是提供該精煉劑的生產(chǎn)方法。本發(fā)明是由以下技術(shù)方案實現(xiàn)的，鋁及鋁合金用無鈉精煉劑，由氟鋁酸鉀、氟化鈣、碳酸鉀、硫酸鉀、硫酸鋇、氯化鉀、無水氯化鋁組成，上述組分按質(zhì)量百分比的含量為氟鋁酸鉀15-25%、氟化鈣5-15%、碳酸鉀10-25%、硫酸鉀10_25%、硫酸鋇5_15%、氯化鉀 15-30%、無水氯化鋁3-5%。鋁及鋁合金用無鈉精煉劑，按質(zhì)量百分比的最佳含量為氟鋁酸鉀20%、氟化鈣 10%、碳酸鉀16%、硫酸鉀20%、硫酸鋇10%、氯化鉀20%、無水氯化鋁4%。鋁及鋁合金用無鈉精煉劑生產(chǎn)方法，按下列步驟進(jìn)行A、將配方物料分別進(jìn)行篩分，選取粒度介于30-150目之間的部分；B、將經(jīng)過篩分的物料按照配方比例進(jìn)行配料；C、將物料投入混料機(jī)進(jìn)行混合，混合至10分鐘左右時，將混料機(jī)中的物料放出約三分之一重新從進(jìn)料口加入混料機(jī)，然后再混合10-15分鐘，保證材料充分混合均勻；D、將制成的精煉劑進(jìn)行水分和粒度檢測，檢測合格后包裝成成品。以上原材料均采用工業(yè)級產(chǎn)品，純度彡98%，水分<0.2%，粒度介于30-150目之間。本發(fā)明配方設(shè)計合理，生產(chǎn)方法簡單易于實施，打破了現(xiàn)有精煉劑技術(shù)不得不使用鈉鹽的理念框框。實踐證明，由于本發(fā)明配方不含鈉鹽，除氣、除渣效果更好，不僅可以用于普通鋁及鋁合金的精煉，更適用于銻變質(zhì)、磷變質(zhì)及高鎂合金的精煉凈化處理。經(jīng)檢測， 采用本發(fā)明生產(chǎn)的無鈉精煉劑可廣泛應(yīng)用于鋁及鋁合金的精煉處理，有效凈化熔體，同時煙氣量較小，有效改善作業(yè)環(huán)境。處理后的鋁液內(nèi)氣孔和氧化夾雜物含量顯著降低，針孔度可達(dá)到1-2級標(biāo)準(zhǔn)，采用K模檢測鋁液純凈度在A級及以上。由于本發(fā)明不含鈉鹽，與含鈉精煉劑相比，有效解決了現(xiàn)有精煉劑由于含有或多或少的鈉鹽，影響銻變質(zhì)、磷變質(zhì)的缺陷和鈉元素在鎂含量大于2%的鋁-鎂系合金可引起“鈉脆性”、降低熔體流動性、影響合金的鑄造性能的不足，在銻變質(zhì)、磷變質(zhì)鋁合金和高鎂鋁合金中可獲得更佳的使用效果，是對現(xiàn)有技術(shù)的一次質(zhì)的改進(jìn)。
具體實施例方式實施例1 氟鋁酸鉀22%、氟化鈣5%、碳酸鉀25%、硫酸鉀25%、硫酸鋇5%、氯化鉀15%、 無水氯化鋁3%。嚴(yán)格控制以上材料粒度介于30-150目，水分不超過0.2%，如不能滿足則先進(jìn)行篩分及烘干處理。將以上物料混合后投入螺旋式混料機(jī)，混料10分鐘左右放出約三分之一重新從加料口加入混料機(jī)，然后再混合10-15分鐘。制成的精煉劑進(jìn)行粒度和水分檢測，檢測合格后按照^ig/袋或2. 5Kg/袋標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行包裝。實施例2:氟鋁酸鉀15%、氟化鈣10%、碳酸鉀13%、硫酸鉀18%、硫酸鋇10%、氯化鉀 30%、無水氯化鋁4(%。嚴(yán)格控制以上材料粒度介于30-150目，水分不超過0.2%，如不能滿足則先進(jìn)行篩分及烘干處理。將以上物料混合后投入螺旋式混料機(jī)，混料10分鐘左右放出約三分之一重新從加料口加入混料機(jī)，然后再混合10-15分鐘。制成的精煉劑進(jìn)行粒度和水分檢測，檢測合格后按照Ig/袋或2. 5Kg/袋標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行包裝。實施例3 氟鋁酸鉀25%、氟化鈣10%、碳酸鉀10%、硫酸鉀18%、硫酸鋇10%、氯化鉀 ？？^^無水氯化鋁日1^。嚴(yán)格控制以上材料粒度介于30-150目，水分不超過0.2%，如不能滿足則先進(jìn)行篩分及烘干處理。將以上物料混合后投入螺旋式混料機(jī)，混料10分鐘左右放出約三分之一重新從加料口加入混料機(jī)，然后再混合10-15分鐘。制成的精煉劑進(jìn)行粒度和水分檢測，檢測合格后按照Ig/袋或2. 5Kg/袋標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行包裝。實施例4 氟鋁酸鉀18%、氟化鈣10%、碳酸鉀16%、硫酸鉀20%、硫酸鋇10%、氯化鉀 21%、無水氯化鋁5%。嚴(yán)格控制以上材料粒度介于30-150目，水分不超過0.2%，如不能滿足則先進(jìn)行篩分及烘干處理。將以上物料混合后投入螺旋式混料機(jī)，混料10分鐘左右放出約三分之一重新從加料口加入混料機(jī)，然后再混合10-15分鐘。制成的精煉劑進(jìn)行粒度和水分檢測，檢測合格后按照Ig/袋或2. 5Kg/袋標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行包裝。實施例5 氟鋁酸鉀15%、氟化鈣15%、碳酸鉀25%、硫酸鉀10%、硫酸鋇15%、氯化鉀 ^^、無水氯化鋁彳1^。嚴(yán)格控制以上材料粒度介于30-150目，水分不超過0.2%，如不能滿足則先進(jìn)行篩分及烘干處理。將以上物料混合后投入螺旋式混料機(jī)，混料10分鐘左右放出約三分之一重新從加料口加入混料機(jī)，然后再混合10-15分鐘。制成的精煉劑進(jìn)行粒度和水分檢測，檢測合格后按照Ig/袋或2. 5Kg/袋標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行包裝。
權(quán)利要求
1.鋁及鋁合金用無鈉精煉劑，其特征在于，由氟鋁酸鉀、氟化鈣、碳酸鉀、硫酸鉀、硫酸鋇、氯化鉀、無水氯化鋁組成，上述組分按質(zhì)量百分比的含量為氟鋁酸鉀15-25%、氟化鈣5-15%、碳酸鉀10-25%、硫酸鉀10-25%、硫酸鋇5-15%、氯化鉀15_30%、無水氯化鋁 3-5%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁及鋁合金用無鈉精煉劑，其特征在于，按質(zhì)量百分比的最佳含量為氟鋁酸鉀20%、氟化鈣10%、碳酸鉀16%、硫酸鉀20%、硫酸鋇10%、氯化鉀 20%、無水氯化鋁4%。
3.鋁及鋁合金用無鈉精煉劑生產(chǎn)方法，其特征在于，按下列步驟進(jìn)行A、將配方物料分別進(jìn)行篩分，選取粒度介于30-150目之間的部分；B、將經(jīng)過篩分的物料按照配方比例進(jìn)行配料；C、將物料投入混料機(jī)進(jìn)行混合，混合至10分鐘左右時，將混料機(jī)中的物料放出約三分之一重新從進(jìn)料口加入混料機(jī)，然后再混合10-15分鐘，保證材料充分混合均勻；D、將制成的精煉劑進(jìn)行水分和粒度檢測，檢測合格后包裝成成品。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鋁及鋁合金用無鈉精煉劑，由氟鋁酸鉀、氟化鈣、碳酸鉀、硫酸鉀、硫酸鋇、氯化鉀、無水氯化鋁組成，上述組分按質(zhì)量百分比的含量為氟鋁酸鉀15-25％、氟化鈣5-15％、碳酸鉀10-25％、硫酸鉀10-25％、硫酸鋇5-15％、氯化鉀15-30％、無水氯化鋁3-5％。本發(fā)明還公開了該無鈉精煉劑生產(chǎn)方法。由于本發(fā)明不含鈉鹽，與含鈉精煉劑相比，有效解決了現(xiàn)有精煉劑由于含有或多或少的鈉鹽，影響銻變質(zhì)、磷變質(zhì)的缺陷和鈉元素在鎂含量大于2％的鋁-鎂系合金可引起“鈉脆性”、降低熔體流動性、影響合金的鑄造性能的不足。在銻變質(zhì)、磷變質(zhì)鋁合金和高鎂鋁合金中可獲得更佳的使用效果。是對現(xiàn)有技術(shù)的一次質(zhì)的改進(jìn)。
文檔編號C22B21/06GK102286667SQ20111024098
公開日2011年12月21日 申請日期2011年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月20日
發(fā)明者王會林, 王文紅, 臧立國, 范建海, 趙娜娜, 郝麗榮, 陳邵龍, 馬明明, 馬濤 申請人:河北四通新型金屬材料股份有限公司