一种精炼渣系及其制备方法和应用技术

技术编号：43478289 阅读：3 留言：0更新日期：2024-11-29 16:52

本申请公开了一种精炼渣系及其制备方法和应用。本申请的精炼渣系的组分按质量分数计，包括40％～55％Al<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;，20％～30％SiO<subgt;2</subgt;，16％～22％K<subgt;2</subgt;O，3％～10％Na<subgt;2</subgt;O，2％～4％CaO。本申请的精炼渣系能够除去FGH97合金返回料中的大部分杂质，可以提高回收的合金品质，降低合金的生产成本。

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【技术实现步骤摘要】

本申请涉及真空精炼，尤其涉及一种精炼渣系及其制备方法和应用。

技术介绍

1、随着我国航空航天、燃机、核电等工业的快速发展，高温合金材料的使用量越来越大。然而高温合金成品洁净度要求高，加工工序多，制造流程长，材料有效利用率低，例如，高温合金成品的重量通常只有原投入金属材料总重量的30％，甚至有些仅约10％，其余均以不合格粉末、车屑、切头、料尾、冒口、浇道，以及锻废件等废料等形式存在，以上废料均称为高温合金的返回料。高温合金中战略合金元素(ni、co、cr、w、mo等)含量超过40％，主合金元素和微量元素达40余种，其中不乏稀有贵元素，如nb、ta、hf、re等，因此高温合金的返回料一般需要再次熔炼以重新利用。

2、以fgh97合金为例，其具有优异的耐热性、耐腐蚀性和机械性能。然而，在熔炼过程中，fgh97合金返回料中存在大量杂质和氧化物，目前的精炼方法难以去除这些杂质。因此，开发一种fgh97合金返回料净化技术，对于提高合金品质、降低生产成本具有重要意义。

技术实现思路

1、本申请提供一种精炼渣系及其制备方法和应用，本申请的精炼渣系能够除去fgh97合金返回料中的大部分杂质，可以提高回收的合金品质，降低合金的生产成本。

2、第一方面，本申请提供了一种精炼渣系，其组分按质量分数计，包括40％～55％al2o3，20％～30％sio2，16％～22％k2o，3％～10％na2o，2％～4％cao。

3、基于本申请的精炼渣系，通过调节各组分之间的含量，可

4、在其中一些实施例中，精炼渣系的组分按质量分数计，具体可以包括40％～50％al2o3，20％～30％sio2，16％～19％k2o，8％～10％na2o，2％～4％cao。

5、在其中一些实施例中，基于精炼渣系的总质量，其满足以下条件中的至少一者：(1)mgo和tio2的总含量不大于0.5％；(2)碳元素含量不大于0.03％；(3)磷元素含量不大于0.01％；(4)硫元素含量不大于0.005％。

6、基于上述实施例，上述的精炼渣系在使用时，引入的杂质更少，更有利于提升回收后的合金的洁净度。

7、在其中一些实施例中，精炼渣系呈颗粒状，颗粒状的精炼渣系的平均粒径不大于10mm。

8、基于上述实施例，平均粒径不大于10mm的颗粒状的精炼渣系在使用时，可以更好的与合金熔合，能够进一步增加回收后的合金的洁净度。

9、在其中一些实施例中，精炼渣系中，基于精炼渣系的总质量，粒径在5mm～10mm的占25％～35％，粒径大于0.5mm且小于5mm的占60％～74％，粒径不大于0.5mm的占1％～5％。

10、基于上述实施例，精炼渣系的粒径较为均匀，有利于熔炼且流动性好，并且能够减少粉尘污染。

11、第二方面，本申请提供了一种精炼渣系的制备方法，其包括如下步骤：将混料进行球磨，然后依次进行熔炼、冷却和破碎；混料按质量分数计，包括40％～55％al2o3，20％～30％sio2，16％～22％k2o，3％～10％na2o，2％～4％cao。

12、基于上述制备方法，制得的精炼渣系可以除去fgh97合金返回料中的大部分杂质，有利于提高回收得到的合金的品质，降低合金的生产成本。

13、在其中一些实施例中，混料满足以下条件中的至少一者：(1)al2o3的平均粒径不大于3mm；(2)tio2的平均粒径不大于3mm；(3)na2o的平均粒径不大于4mm；(4)cao的平均粒径不大于3mm。

14、基于上述实施例，精炼渣系的制备时间更短，而且制得的精炼渣系的组分更加均一，净化效果更好。

15、第三方面，本申请提供了上述的精炼渣系在真空精炼fgh97合金返回料中的应用。

16、基于上述应用，fgh97合金返回料的精炼工艺更加简单，耗量更低，且净化效果更好。

17、在其中一些实施例中，精炼时利精炼渣系和fgh97合金返回料的质量比为0.5:1～2:1。

18、基于上述实施例，质量比控制在合理范围内可加速去除fgh97合金返回料中的夹杂物，保证精炼效果。

19、在其中一些实施例中，真空精炼时间为60～120min；和/或，精炼时的真空度为20～100pa。

20、基于上述实施例，真空精炼时间和真空度控制在合适的范围内更有利于去除fgh97合金返回料中溶解的氧氮。

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【技术保护点】

1.一种精炼渣系，其特征在于，其组分按质量分数计，包括40％～55％Al2O3，20％～30％SiO2，16％～22％K2O，3％～10％Na2O，2％～4％CaO。

2.根据权利要求1所述的精炼渣系，其特征在于，其组分按质量分数计，包括40％～50％Al2O3，20％～30％SiO2，16％～19％K2O，8％～10％Na2O，2％～4％CaO。

3.根据权利要求1所述的精炼渣系，其特征在于，基于所述精炼渣系的总质量，其满足以下条件中的至少一者：

4.根据权利要求1所述的精炼渣系，其特征在于，所述精炼渣系呈颗粒状，所述精炼渣系的平均粒径不大于10mm。

5.根据权利要求4所述的精炼渣系，其特征在于，所述精炼渣系中，基于所述精炼渣系的总质量，粒径在5mm～10mm的占25％～35％，粒径大于0.5mm且小于5mm的占60％～74％，粒径不大于0.5mm的占1％～5％。

6.一种权利要求1所述的精炼渣系的制备方法，其特征在于，其包括如下步骤：

7.根据权利要求6所述的精炼渣系的制备方法，其特征在于，所述混料满足以下条件中的至少一者：

8.权利要求1～5任一项所述的精炼渣系在真空精炼FGH97合金返回料中的应用。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，精炼时所述利精炼渣系和所述FGH97合金返回料的质量比为0.5:1～2:1。

10.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，真空精炼时间为60～120min；和/或，

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【技术特征摘要】

1.一种精炼渣系，其特征在于，其组分按质量分数计，包括40％～55％al2o3，20％～30％sio2，16％～22％k2o，3％～10％na2o，2％～4％cao。

2.根据权利要求1所述的精炼渣系，其特征在于，其组分按质量分数计，包括40％～50％al2o3，20％～30％sio2，16％～19％k2o，8％～10％na2o，2％～4％cao。

3.根据权利要求1所述的精炼渣系，其特征在于，基于所述精炼渣系的总质量，其满足以下条件中的至少一者：

4.根据权利要求1所述的精炼渣系，其特征在于，所述精炼渣系呈颗粒状，所述精炼渣系的平均粒径不大于10mm。

5.根据权利要求4所述的精炼渣系，其特征在于，所述精炼渣系中...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜令忠，李帅，王勇，袁方，樊建锋，
申请(专利权)人：中国科学院过程工程研究所，
类型：发明
国别省市：

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