中频感应炉混熔电池级混合稀土金属工艺方法技术

本发明专利技术的一种中频感应炉混熔电池级混合稀土金属工艺方法，在非真空敞开体系中，以低锌低镁混合稀土金属为原料，以氯化钾和氯化钠混合盐为保护覆盖剂，以高纯氧化铝陶瓷坩埚为熔炼容器，在铸锭过程中用分体式无底铸锭模，将氯化钾和氯化钠二元混合盐在８５０－９５０℃温度下熔化后，缓慢加入低锌低镁混合稀土金属，熔炼时间为２０－４０分钟，出炉、铸锭，稀土金属与保护剂的比例为３－５∶１，混熔后混合稀土金属产品中配份元素均匀稳定，完全能够满足生产镍氢电池储氢粉的要求。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种以低锌低镁混合稀土金属为原料，以碱金属氯化物为保护剂，对电池级混合稀土金属进行混熔，属于冶金
目前，电池级混合稀土金属是以低锌低镁分组氯化稀土为原料，利用2000A的电解槽所生产，每组电解体系的工艺参数(电流、电压、温度、电解质浓度)不尽相同，而且分组氯化稀土在生产过程中也做不到每一批之间的配份元素含量完全一致。由于原料、设备能力的生产工艺条件的限制，产品中镧、铈、镨、钕含量波动极大，尤其镧最为严重，将直接影响终端产品镍氢电池的使用寿命。本专利技术的目的是提供一种利用，是稳定电池级混合稀土金属的配份元素，使用氯化钾和氯化钠二元混合盐作为保护覆盖剂，能够防止稀土金属的氧化损失，达到混合稀土金属产品中配份元素均匀一致。下面结合附图对本专利技术进一步描述本专利技术的，在非真空敞开体系中是以低锌低镁混合稀土金属为原料，以氯化钾和氯化钠二元混合盐保护覆盖剂，以高纯氧化铝陶瓷坩埚为熔炼容器，对电池级混合稀土金属进行混熔，在铸锭过程中用分体式无底铸锭模。将氯化钾和氯化钠二元混合盐加热熔化后，缓慢加入规定批量的低锌低镁混合稀土金属，熔化后经过中频感应炉自身搅拌力作用，使液态稀土金属混合充分均匀。熔炼温度为850-950℃，熔炼时间为20-40分钟，混合稀土金属与保护覆盖剂的比例为3-5∶1使产品内部成份均匀一致，减少真空装置，降低设备投资。熔炼容器和中频感应炉感应线圈与坩埚之间用石英砂打实烧结，对炉体和坩埚加以保护，并在石英砂中加入3-5％的硼酸，以提高炉衬的致密度。保护覆盖剂采用氯化钾和氯化钠二元混合盐，可降低熔炼温度，在混合稀土金属铸锭时，保证了稀土金属铸锭外观质量好，同时减少稀土金属在混熔过程中的损失，在铸锭过程中采用了耐热钢材质的分体式无底铸锭模，浇铸完毕，待稀土金属温度降低后，取下铸锭，使稀土金属极易脱模，且无底铸锭模使用寿命长，同时降低劳动强度。本专利技术的中频感应炉混熔电池级混合稀土金属生产工艺简单，方便用户的生产操作，稀土金属产品内部配份元素含量一致，有利于生产镍氢粉时原料的配比，稀土金属设备投资少，便于安装维护，产品中非稀土杂质含量低，产品质量稳定，从而提高了镍氢电池的性能，混熔后的产品质量完全能够满足用户的要求。本专利技术的的最佳实施例原料低锌低镁混合稀土金属197吨KCl-NaCl＝元混合盐18吨设备GW-0.5T中频无铁芯感应熔炼炉生产过程每一炉先投入20-25Kg二元混合盐(工业级包头生产)，待熔化后加入250-255Kg低锌低镁混合稀土金属(包头生产)，中频炉功率调主100KW左右，温度保持在850-950℃，熔炼20-30分钟，静置5分钟，待其内部成份充分均匀后进行出炉，浇铸操作，用不锈钢勺取出金属浇铸在无底42CrMo材质铸锭模内，然后进行下一炉的熔炼操作，待金属冷却后进行脱模、清理、打磨，经分析检验合格后包装成为最终产品。试验结果产品为电池级混合稀土金属194.35吨，耗电量约420KW·h/t，分析检测结果表明混熔后产品内部成分均匀稳定，非稀土杂质均不超标，同一批次内的产品配份元素含量均匀一致。混熔前同一批次内任取五块稀土金属的分析结果(％) 表一 混熔后同一批次内任取五块稀土金属的分析结果(％) 表二 混熔后相邻五批产品的分析结果(％) 表三 权利要求1.一种用，其特征在于在非真空敞开体系中，用低锌低镁混合稀土金属为原料，用氯化钾和氯化钠二元混合盐为保护覆盖剂，用高纯氧化铝陶瓷坩埚为熔炼容器，在铸锭过程中用分体式无底铸锭模。2.根据权利要求1所述的，其特征在于将氯化钾和氯化钠二元混合盐加热熔化后，缓慢加入低锌低镁混合稀土金属，熔炼温度为850-950℃，熔炼时间为20-40分钟，稀土金属与保护剂的比例为3-5∶1。3.根据权利要求1或2所述的，其特征在于中频感应炉感应线圈与高纯氧化铝陶瓷坩埚之间用石英砂打实烧结，在石英砂中加入3-5％的硼酸。4.根据权利要求1或2或3所述的，其特征在于将稀土金属与保护剂熔化后经过中频感应炉自身搅拌，使液态混合稀土金属充分均匀，采用耐热钢材质的分体式无底铸锭模，浇铸完毕脱模、清理、打磨为内部成分均匀的稀土金属。全文摘要本专利技术的一种，在非真空敞开体系中，以低锌低镁混合稀土金属为原料，以氯化钾和氯化钠混合盐为保护覆盖剂，以高纯氧化铝陶瓷坩埚为熔炼容器，在铸锭过程中用分体式无底铸锭模，将氯化钾和氯化钠二元混合盐在850－950℃温度下熔化后，缓慢加入低锌低镁混合稀土金属，熔炼时间为20－40分钟，出炉、铸锭，稀土金属与保护剂的比例为3－5∶1，混熔后混合稀土金属产品中配份元素均匀稳定，完全能够满足生产镍氢电池储氢粉的要求。文档编号C22C1/02GK1428450SQ0114327公开日2003年7月9日 申请日期2001年12月25日 优先权日2001年12月25日专利技术者王晓铁, 刘金鹏, 刘义, 张连顺, 于鹏, 桂立君, 苗龙 申请人:内蒙古包钢稀土高科技股份有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用中频感应炉混熔电池级混合稀土金属工艺方法，其特征在于：在非真空敞开体系中，用低锌低镁混合稀土金属为原料，用氯化钾和氯化钠二元混合盐为保护覆盖剂，用高纯氧化铝陶瓷坩埚为熔炼容器，在铸锭过程中用分体式无底铸锭模。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓铁，刘金鹏，刘义，张连顺，于鹏，桂立君，苗龙，
申请(专利权)人：内蒙古包钢稀土高科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：15[中国|内蒙]