一种绿色高效熔炼剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种绿色高效熔炼剂及制备方法和应用。熔炼剂的组分包括氯化钠、氯化钾、氟化钛钾、氟硼酸钾和氟化铝钾。经本发明专利技术特殊工艺制备得到的熔炼剂成分均匀、基本去除了杂质，且得到的特殊配比的熔炼剂能对渣进行高效吸附和溶解、实现渣和熔体的快速分离；一方面可以用于铝及铝合金的快速熔炼，另一方面也可放置于传统熔炼步骤的流水槽中，起到清除精炼后进入流水槽的铝液中的铝渣和防止流经流水槽的铝液氧化的作用。本发明专利技术熔炼剂由特别设计的分阶段熔炼静置凝固得到，制得方法简单高效；采用上述熔炼剂熔炼时步骤简单，能保证产品质量的稳定性，不会对工人的身体健康、环境产生危害，具有很大的推广价值。

A green high efficiency melting agent and its preparation method and Application

The invention discloses a green high efficient melting agent and a preparation method and application. The melting agent consists of sodium chloride, potassium chloride, potassium fluoride, titanium and aluminum fluoride potassium potassium borofluoride. The melting agent composition by the special process of the prepared uniform, basically remove impurities, fast separation ratio and the special melting agent to slag efficiently adsorbed and dissolved, slag and melt; on the one hand can be used for rapid melting aluminum and Aluminum Alloy water tank, on the other hand can also be placed in the traditional melting step, to remove aluminum slag refining of aluminium liquid into the water tank and prevent oxidation in aluminum liquid flows through the flow channel of the role. The invention consists of melting stage melting agent specially designed static solidification, preparation method is simple and efficient; the melting agent during melting in simple steps, can guarantee the stability of product quality, has no harm to the health of workers and the environment, which is of great value.

【技术实现步骤摘要】
一种绿色高效熔炼剂及其制备方法和应用
本专利技术涉及一种绿色高效熔炼剂及其制备方法和应用，属于合金熔炼领域。
技术介绍
市售的铝和铝合金制品大多采用熔炼的方法制得，实践证明当铝及铝合金熔体中的渣、气含量过高时，将大大增加铸坯中出现气孔和夹杂等冶金缺陷的几率，进而降低材料的强度和塑性，影响产品的表面质量。目前正常的熔炼过程为：铝全部熔化后加入清渣剂进行清渣，静置10分钟左右，而后加入精炼剂进行精炼，静置10-15分钟左右进行二次精炼，二次精炼完成后将铝水倒入流水槽进行细化过程。整个过程步骤多、持续时间相当长，造成这种需要多次熔炼状况的原因主要是熔炼过程中单次加入的添加剂对夹渣的溶解吸附和与Al液分离的作用不明显，Al液中杂质残留较多，扒渣后检测会发现渣中的Al含量很高，也间接造成了浪费；另外，多次加入的清渣剂、精炼剂很容易与铝合金熔体之间发生化学反应，并生成污染性气体，同时由于加入的熔剂基本是直接投放，其自身含有的杂质也很容易对熔体造成污染。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的问题，本专利技术的目的是提供一种杂质含量少、熔炼效率高，能对渣进行高效吸附和溶解、实现渣和熔体的分离，且绿色无污染的绿色高效熔炼剂及其制备方法和应用。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种绿色高效熔炼剂，所述熔炼剂的组分及各自所占的质量百分比如下：氯化钾5-10wt％，氟化钛钾25-35wt％，氟化铝钾5-15wt％，氟硼酸钾20-35wt％，氯化钠5-45wt％。本专利技术还公开了一种绿色高效熔炼剂的制备方法，包括如下步骤：步骤一：将组分含量分别为5-10wt％的氯化钾、20-35wt％的氟硼酸钾、25-35wt％的氟化钛钾、5-15wt％的氟化铝钾、5-45wt％的氯化钠按次序加入熔炼炉中，加热熔炼炉至熔炼温度为850℃；步骤二：所有物料熔化三分之二时，使熔炼炉升温至1000-1050℃，在1000-1050℃下继续熔炼直至物料完全熔化；步骤三：充分搅拌熔化的物料20-30min，静置20-30min，将熔融状态的物料倒入模具进行充分冷却，凝固成块状熔炼剂。进一步的，还可以将上述步骤三的块状熔炼剂机械破碎成粉末状熔炼剂，平均粒度小于15目。另外，本专利技术公开了一种熔炼剂的应用，将上述制备得到的块状熔炼剂置于流水槽中，可以清除精炼后进入流水槽的铝液中的铝渣和防止流经流水槽的铝液氧化。本专利技术的熔炼剂还有另外一种应用，将制备出的粉末状熔炼剂加入熔融状态的铝液中，实现一次性清渣、精炼和促进铝晶粒细化。经本专利技术特殊工艺制备得到的熔炼剂成分均匀、基本去除了杂质，且得到的特殊配比的熔炼剂能对渣进行高效吸附和溶解、实现渣和熔体的快速分离；本专利技术的熔炼剂一方面可以用于铝及铝合金的快速熔炼，另一方面也可放置于传统熔炼步骤的流水槽中，起到清除精炼后进入流水槽的铝液中的铝渣和防止流经流水槽的铝液氧化的作用。本专利技术熔炼剂由特别设计的分阶段熔炼静置凝固得到，制得方法简单高效；采用本专利技术公开的上述熔炼剂熔炼时，步骤简单，整体熔炼不超过0.5h，不需要像传统方式那样多次清渣和精炼，在减少步骤、大大缩短熔炼时间的同时还能保证产品质量的稳定性，产品夹杂减少且晶粒直接得到了细化，增加了铝合金圆铸锭的内部组织的均匀性，经实际生产试验证实熔炼后的渣中Al的含量大大降低，有效减少了熔炼过程中Al的原料损失，产生了直接的经济效益；除此之外，熔炼过程中熔炼剂与铝液不发生反应、无污染，不会对工人的身体健康、设备和环境产生危害，具有很大的市场推广价值。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步详细说明。实施例1按需要制取的熔炼剂总量的重量百分含量量取氯化钾5wt％，氟化钛钾25wt％，氟硼酸钾35wt％，氟化铝钾15wt％，氯化钠20wt％，按次序加入熔炼炉中，加热熔炼炉至熔炼温度为850℃；所有物料熔化三分之二时，使熔炼炉升温至1050℃，在1050℃下继续熔炼直至物料完全熔化；充分搅拌熔化的物料20min，静置20min，将熔融状态的物料倒入模具进行充分冷却，凝固成块状熔炼剂。使用时，将块状熔炼剂置于流水槽中，当铝液精炼完成进入流水槽时，可以顺利清除流水槽铝液中的铝渣和避免流水槽中的铝液发生氧化，保证最后凝固形成产品的质量稳定。实施例2按需要制取的熔炼剂总量的重量百分含量量取氯化钾10wt％，氟化钛钾35wt％，氟硼酸钾20wt％，氟化铝钾10wt％，氯化钠25wt％，按次序加入熔炼炉中，加热熔炼炉至熔炼温度为850℃；所有物料熔化三分之二时，使熔炼炉升温至1000℃，在1000℃下继续熔炼直至物料完全熔化；充分搅拌熔化的物料30min，静置30min，将熔融状态的物料倒入模具进行充分冷却，凝固成块状熔炼剂，再机械破碎成平均粒度小于15目的粉末状熔炼剂。使用时，首先将含有熔炼铝所需元素的原料加入熔炼炉中熔炼；原料充分熔化为熔融态后，加入上述粉末状熔炼剂，熔炼剂用量为铝液总重量的0.2wt％，继续熔炼15min，使熔炼剂与熔融金属液充分作用；静置后，扒除铝渣，将熔融的金属液倒入模具进行充分冷却，凝固成铝锭。生产实践证实，采用本专利技术的熔炼剂熔炼，每生产1t铝产品，对比常规冶炼方法可以节约Al原料成本80-90元，Al氧化烧损率减少40％以上，可见大大减少了Al的损失，节约了成本。并且经检测渣中的Al含量也有很大幅度的减少，也证实了熔炼过程中熔剂对渣具有很强的溶解和吸附作用，并有效促进了渣和铝液之间的分离。加入上述制得的熔炼剂能够对非金属夹杂如氧化铝进行强力吸附和溶解，氟化钛钾进入铝合金熔体中还会发生较为剧烈的铝热反应，对熔体起到局部搅拌和升温作用，在保温的同时促进熔剂对非金属夹杂的溶解和排除，同时铝热反应生成的Ti还会进一步与铝反应生成TiAl3，产生晶粒细化的作用。经检验，熔炼后熔体中氢的含量为0.10～0.15ml/100gAl；凝固形成的圆铸锭微观组织致密均匀，基本无疏松、夹渣等缺陷。实施例3按需要制取的熔炼剂总量的重量百分含量量取氯化钾5wt％，氟化钛钾30wt％，氟硼酸钾25wt％，氟化铝钾15wt％，氯化钠25wt％，按次序加入熔炼炉中，加热熔炼炉至熔炼温度为850℃；所有物料熔化三分之二时，使熔炼炉升温至1000℃，在1000℃下继续熔炼直至物料完全熔化；充分搅拌熔化的物料10min，静置10min，将熔融状态的物料倒入模具进行充分冷却，凝固成块状熔炼剂，再机械破碎成平均粒度小于15目的粉末状熔炼剂。使用时，首先将含有熔炼铝合金所需元素的原料加入熔炼炉中熔炼；原料充分熔化为熔融态后，加入上述粉末状熔炼剂，熔炼剂用量为铝液总重量的0.5wt％，继续熔炼20min，使熔炼剂与熔融金属液充分作用；静置后，扒除铝渣，将熔融的金属液倒入模具进行充分冷却，凝固成铝或铝合金。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种绿色高效熔炼剂，其特征在于，所述熔炼剂的组分及各自所占的质量百分比如下：氯化钾5‑10wt％，氟化钛钾25‑35wt％，氟硼酸钾20‑35wt％，氟化铝钾5‑15wt％，氯化钠5‑45wt％。

【技术特征摘要】
1.一种绿色高效熔炼剂，其特征在于，所述熔炼剂的组分及各自所占的质量百分比如下：氯化钾5-10wt％，氟化钛钾25-35wt％，氟硼酸钾20-35wt％，氟化铝钾5-15wt％，氯化钠5-45wt％。2.一种如权利要求1所述的绿色高效熔炼剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：将组分含量分别为5-10wt％的氯化钾、20-35wt％的氟硼酸钾、25-35wt％的氟化钛钾、5-15wt％的氟化铝钾、5-45wt％的氯化钠按次序加入熔炼炉中，加热熔炼炉至熔炼温度为850℃；步骤二：所有物料熔化三分之二时，使熔炼炉升温至1000-1050℃，在1000-1050℃下继...

【专利技术属性】
技术研发人员：张新东，
申请(专利权)人：徐州耐克盾机械制造有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32