一种铝合金除铁熔剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及铝合金熔炼技术领域，尤其涉及一种铝合金除铁熔剂；包含以下重量百分比的组分：工业氯化钠10％～20％、工业氯化钾15％～25％、四硼酸锰25％～40％、碳化硼10％～20％、氯化锰10％～20％、精炼剂1％～20％。本发明专利技术的铝合金除铁熔剂中的精炼剂在铝液内的除气除渣的剧烈反应过程会加速除铁剂与铁的扩散和反应，缩短了除铁时间。并通过除铁和改变铁有害相两种手段有效降低铁的危害，提高除铁效率。

【技术实现步骤摘要】
一种铝合金除铁熔剂及其制备方法
本专利技术涉及铝合金熔炼
，尤其涉及一种铝合金除铁熔剂及其制备方法、使用方法。
技术介绍
铝合金中的铁作为一种杂质元素，其含量是衡量铝合金质量的重要因素之一。杂质铁在铝合金中的最常见形态为针状的Al3Fe，这种形态铁相称为富铁相，既硬又脆，呈粗大的立体片状，割裂铝基体，降低耐蚀性，对铝合金的力学和切削性能，产生了诸多不利的影响。这种针状的富铁相也是非常活跃的气孔形核基底，从而促进微小气孔的形成。这些微小的气孔会带来枝晶区域内的显微疏松，进而降低铝合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率。所以，铝合金熔铸中都需要采取措施控制其中杂质铁的含量。目前，降低杂质铁含量的主要方法是在熔炼过程中使用具有除铁功能的熔剂。现有技术中具有除铁功能的熔剂，都存在除铁时间长或除铁效率低等问题；中国专利技术专利申请号201310094143.9公开了一种新型的含硼化合物的铝合金除铁熔剂，由下列组成物及重量百分比组成：10～20％氯化钠、10～20％氯化钾、10～20％冰晶石、10～20％氟化钠、30～40％硼酸和/或碳化硼；其使用前在100℃温度下再烘干1～2h，然后采用喷粉装置将其随气体喷入铝合金熔体中，静置30～60min，捞出表面浮渣即可，其除铁效率低，除铁时间长，能耗较大。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于克服上述现有技术之不足，提供一种铝合金除铁熔剂及其制备方法、使用方法，其具有除铁速度快、操作方便、便于大吨位熔炉的使用。本专利技术提供的一种铝合金除铁熔剂采用的主要技术方案为：其包含以下重量百分比的组分：本专利技术提供的一种铝合金除铁熔剂采用如下附属技术方案：优选地，所述的铝合金除铁熔剂包含以下重量百分比的组分：进一步地，所述精炼剂包含以下重量百分比的组分：按照本专利技术提供的一种铝合金除铁熔剂的制备方法，包括如下步骤：(1)在300～400℃温度下，脱除四硼酸锰所含结晶水；(2)在200～300℃温度下，将工业氯化钠和工业氯化钾保温干燥2～3h；(3)将所述四硼酸锰、碳化硼、氯化锰、工业氯化钠、工业氯化钾和精炼剂按配比混合后球磨均匀，待用。按照本专利技术提供的一种铝合金除铁熔剂的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：1、在一定温度下，将铝合金除铁熔剂干燥一定时间；2、加热铝合金至熔化且达到一定温度时，将一定量的铝合金除铁熔剂加入铝合金液中并搅拌混合，静置一定时间后扒渣，即完成整个使用过程。本专利技术提供的一种铝合金除铁熔剂的使用方法采用如下附属技术方案：所述步骤1中所述铝合金除铁熔剂的干燥温度为170～220℃。所述步骤1中所述铝合金除铁熔剂的干燥时间为1.5～2.5h。所述步骤2中所述铝合金熔化且达到的温度为700～750℃。所述步骤2中加入的除铁熔剂的量为铝合金液质量的1.5％～4％。所述步骤2中将铝合金液搅拌混合后静置的时间为20～60min，优选20～40min。本专利技术的有益效果在于：1)本专利技术的铝合金除铁熔剂中的精炼剂在铝液内的除气除渣的剧烈反应过程中产生的气泡具有搅拌和精炼的双重作用，会加速除铁剂与铁的扩散和反应，缩短了除铁时间，提高除铁效率。2)本专利技术的铝合金除铁熔剂在使用过程可以从降低铁含量和改变铁的形貌两个方面入手降低铁对铝合金的危害。3)本专利技术的铝合金除铁熔剂将精炼剂和除铁剂结合一起，除铁的同时达到精炼的效果，提高除铁效率的同时减少生产工序，因此生产效率高。具体实施方式以下结合实施例对本专利技术作进一步详细说明。本专利技术的铝合金除铁熔剂包含以下重量百分比的组分：工业氯化钠10％～20％、工业氯化钾15％～25％、四硼酸锰25％～40％、碳化硼10％～20％、氯化锰10％～20％、精炼剂1％～20％；其中精炼剂包含以下重量百分比的组分：氟铝酸钾15％～25％、氟化钙5％～15％、碳酸钾10％～25％、硫酸钾10％～25％、硫酸钡5％～15％、氯化钾15％～35％、无水氯化铝3％～5％。本专利技术的铝合金除铁熔剂的制备方法包括如下步骤：(1)在300～400℃温度下，脱除四硼酸锰所含结晶水；(2)在200～300℃温度下，将工业氯化钠和工业氯化钾保温干燥2～3h；(3)将所述四硼酸锰、碳化硼、氯化锰、工业氯化钠、工业氯化钾和精炼剂按配比混合后球磨均匀，待用。本专利技术将除铁剂与精炼剂按配比混合，除铁的同时达到精炼的效果，提高除铁效率的同时减少生产工序。本专利技术的铝合金除铁熔剂的使用方法包括如下步骤：1、在170～220℃温度下，将铝合金除铁熔剂干燥1.5～2.5h；2、当铝合金熔化且达到700～750℃时，将质量为铝合金质量1.5％～4％的铝合金除铁熔剂加入铝合金液中并搅拌混合，静置20～40min后扒渣，即完成整个使用过程。本专利技术的铝合金除铁熔剂中的精炼剂在铝液内的除气除渣的剧烈反应过程会加速除铁剂与铁的扩散和反应，缩短了除铁时间。并通过除铁和改变铁有害相两种手段有效降低铁的危害，提高除铁效率。实施例1本专利技术的铝合金除铁熔剂包含以下重量百分比的组分：工业氯化钠15％、工业氯化钾20％、四硼酸锰25％、碳化硼10％、氯化锰10％、精炼剂20％；其中精炼剂包含以下重量百分比的组分：氟铝酸钾15％、氟化钙15％、碳酸钾10％、硫酸钾25％、硫酸钡5％、氯化钾27％、无水氯化铝3％。本专利技术的铝合金除铁熔剂的制备方法包括如下步骤：(1)在300℃温度下，脱除四硼酸锰所含结晶水；(2)在200℃温度下，将工业氯化钠和工业氯化钾保温干燥2h；(3)将所述四硼酸锰、碳化硼、氯化锰、工业氯化钠、工业氯化钾和精炼剂按配比混合后球磨均匀，待用。本专利技术的铝合金除铁熔剂的使用方法包括如下步骤：1、在170℃温度下，将铝合金除铁熔剂干燥1.5；2、当铝合金熔化且达到700℃时，将质量为铝合金质量1.5％的铝合金除铁熔剂加入铝合金液中并搅拌混合，静置30min后扒渣，即完成整个使用过程。此铝合金除铁熔剂使铝合金中的杂质铁含量由0.3％降至0.23％，除铁率为23％。实施例2本专利技术的铝合金除铁熔剂包含以下重量百分比的组分：工业氯化钠10％、工业氯化钾15％、四硼酸锰35％、碳化硼10％、氯化锰10％、精炼剂20％；其中精炼剂包含以下重量百分比的组分：氟铝酸钾25％、氟化钙5％、碳酸钾25％、硫酸钾10％％、硫酸钡5％％、氯化钾25％、无水氯化铝5％。本专利技术的铝合金除铁熔剂的制备方法包括如下步骤：(1)在400℃温度下，脱除四硼酸锰所含结晶水；(2)在300℃温度下，将工业氯化钠和工业氯化钾保温干燥3h；(3)将所述四硼酸锰、碳化硼、氯化锰、工业氯化钠、工业氯化钾和精炼剂按配比混合后球磨均匀，待用。本专利技术的铝合金除铁熔剂的使用方法包括如下步骤：1、在220℃温度下，将铝合金除铁熔剂干燥2.5h；2、当铝合金熔化且达到750℃时，将质量为铝合金质量4％的铝合金除铁熔剂加入铝合金液中并搅拌混合，静置20min后扒渣，即完成整个使用过程。此铝合金除铁熔剂使铝合金中的杂质铁含量由0.3％降至0.17％，除铁率为43％。实施例3本专利技术的铝合金除铁熔剂包含以下重量百分比的组分：工业氯化钠10％、工业氯化钾15％、四硼酸锰25％、碳化硼15％、氯化锰15％、精炼剂20％；其中精炼剂包含以下重量百分比的组分：氟铝酸钾20％、氟化钙10％、碳本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铝合金除铁熔剂，其特征在于，其包含以下重量百分比的组分：

【技术特征摘要】
1.一种铝合金除铁熔剂，其特征在于，其包含以下重量百分比的组分：所述精炼剂包含以下重量百分比的组分：2.如权利要求1所述的铝合金除铁熔剂，其特征在于，其包含以下重量百分比的组分：3.如权利要求1～2中任一项所述的铝合金除铁熔剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)在300～400℃温度下，脱除四硼酸锰所含结晶水；(2)在200～300℃温度下，将工业氯化钠和工业氯化钾保温干燥2～3h；(3)将所述四硼酸锰、碳化硼、氯化锰、工业氯化钠、工业氯化钾和精炼剂按配比混合后球磨均匀，待用。4.如权利要求1～2中任一项所述的铝合金除铁熔剂的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：1、在一定温度下，将铝合金除铁熔剂干燥一定时间；2、加热铝合金至熔化且达到一定温度时，将一定量的铝合...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢书明，程炳超，鲍培伟，敖晓辉，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：北京;11