热还原法制备铝铈中间合金的方法技术

本发明专利技术公开了一种热还原法制备铝铈中间合金的方法，包括：按铝铈中间合金的成分计算并称量铝材，碱金属卤化物，以及铈的氧化物或卤化物；将铝材放入加热中熔化，按比例加入铈的氧化物或卤化物，以及碱金属卤化物；在750～1500℃保温热还原20～200min；待热还原反应完成后，扒渣，降温到700～850℃浇铸并冷却，获得铝铈中间合金。本发明专利技术得到的铝铈中间合金，变质持续时间比钠盐变质剂更长久且具有更好的重熔稳定性，克服了当前变质剂的缺点。

Preparation of Al CE intermediate alloy by thermal reduction

The invention discloses a method for preparing aluminum cerium intermediate alloy by thermal reduction method, including: calculating and weighing aluminum, alkali metal halide, and cerium oxide or halide according to the composition of Al cerium intermediate alloy, melting aluminum in heating, adding cerium oxide or halide in proportion, and alkali halide. The thermal reduction of 20 ~ 200Min at 750~1500 degree temperature is completed. After the thermal reduction reaction is completed, slag and temperature are cooled down to 700~850 degrees, casting and cooling, and the aluminum cerium master alloy is obtained. The aluminum cerium intermediate alloy obtained by this invention has more lasting time than sodium salt modifier and has better remelting stability than sodium salt modifier, and overcomes the disadvantages of the current modifier.

【技术实现步骤摘要】
热还原法制备铝铈中间合金的方法
本专利技术涉及一种稀土铝中间合金制备技术，具体说，涉及一种热还原法制备铝铈中间合金的方法。
技术介绍
铝及其合金是目前应用最广泛的有色金属与合金，在现代工业、航天、建筑交通运输、包装装潢、日常生活用品等领域已成为不可缺少的重要材料。稀土元素的加入使得稀土铝合金成为一种性能优良、用途广泛的新型材料。因此稀土铝合金的发展速度相当惊人，目前稀土铝合金的年产量已超过原铝年产量的1/10，从铸造到变形，从1系到7系，从高精尖的导弹用铝合金到普通的日用铝制品，从重达吨级铝电缆、铝母排到轻至铝箔，可以说稀土已渗透到铝和铝合金各个领域。然而铝及铝合金应用领域的广泛开拓和迅猛发展与近30年来变质剂的研究和使用是分不开的。1920年人们发现了Na具有变质作用，并确认Na是最适合于作变质剂的元素，但是用Na变质处理的重要缺点是有效时间短，Na易氧化，消耗快，易与坩埚反应，降低坩埚的使用寿命，腐蚀产物的清理也非常困难和环境条件差。因而寻找新的综合性能更强的变质剂从未间断，稀土是最有希望的铝及其合金变质剂。我国有得天独厚的稀土资源，选用稀土作为变质剂对于发展我国的铝业和稀土工业均有重要的现实意义。自1977年起人们研究Sr变质开始活跃起来，20世纪80年代由研究阶段进入实用阶段。Sr变质效果好，且具有长效性。然而，单独用Sr作变质剂时，发现有吸气倾向，且成本比较高,易引起缩孔缺陷，使合金致密度降低，Sr与熔体中的氧化物夹杂相结合会阻碍除氢，并且向未除去夹杂(氧化物)的Al熔体中加Sr，铸件产生了疏松。
技术实现思路
本专利技术所解决的技术问题是提供一种热还原法制备铝铈中间合金的方法，得到的铝铈中间合金变质持续时间比钠盐变质剂更长久且具有更好的重熔稳定性，克服了当前变质剂的缺点。技术方案如下：一种热还原法制备铝铈中间合金的方法，包括：按铝铈中间合金的成分计算并称量铝材，碱金属卤化物，以及铈的氧化物或卤化物；将铝材放入加热中熔化，按比例加入铈的氧化物或卤化物，以及碱金属卤化物；在750～1500℃保温热还原20～200min；待热还原反应完成后，扒渣，降温到700～850℃浇铸并冷却，获得铝铈中间合金。进一步：铈的氧化物选用氧化铈，铈的卤化物选用氯化铈、氟化铈、溴化铈或者碘化铈。进一步：碱金属卤化物选用氯化钠、氯化钾、氯化钙、氯化镁、氯化锂、氯化锰、氟化钠、氟化钾、氟化钙、氟化镁、氟化锂、氟化锰、溴化钠、溴化钾、溴化钙、溴化镁、溴化锂、溴化锰、碘化钠、碘化钾、碘化钙、碘化镁、碘化锂、碘化锰、氟铝酸钠或者氟铝酸钾。进一步：冷却方式为空冷或水冷。进一步：铝材选用工业纯铝或精铝。进一步：加热炉选用感应炉、电阻炉、燃气炉或电弧炉。与现有技术相比，本专利技术技术效果包括：采用铝铈中间合金对Al进行变质，加入适量时即可取得良好的变质效果。由于稀土元素化学性质较活泼、易氧化，烧损严重，本专利技术以中间合金形式加入。铝铈中间合金使用工艺简便、无污染、无反应渣、易储存、综合成本低，变质持续时间比钠盐变质剂更长久且具有更好的重熔稳定性，克服了当前变质剂的缺点，有着广阔的应用前景。具体实施方式下面参考示例实施方式对本专利技术技术方案作详细说明。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本专利技术更全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。热还原法制备铝铈中间合金的方法，包括：步骤1：按铝铈中间合金的成分(以重量百分比计)计算并称量工业纯铝或精铝，碱金属卤化物，以及铈的氧化物或卤化物；铈的氧化物为氧化铈，铈的卤化物为氯化铈、氟化铈、溴化铈或者碘化铈。碱金属卤化物为氯化钠、氯化钾、氯化钙、氯化镁、氯化锂、氯化锰、氟化钠、氟化钾、氟化钙、氟化镁、氟化锂、氟化锰、溴化钠、溴化钾、溴化钙、溴化镁、溴化锂、溴化锰、碘化钠、碘化钾、碘化钙、碘化镁、碘化锂、碘化锰、氟铝酸钠、氟铝酸钾。步骤2：将工业纯铝或精铝放入感应炉、电阻炉、燃气炉或电弧炉中熔化，按比例加入铈的氧化物或卤化物和碱金属卤化物；步骤3：在750～1500℃保温热还原20～200min；步骤4：待热还原反应完成后，扒渣，降温到700～850℃浇铸并冷却，获得铝铈中间合金。冷却方式为空冷或水冷。实施例1(1)按铝铈中间合金的成分(以重量百分比计)计算并称量工业纯铝、氯化铈、氯化钠、氯化钾、氯化镁；(2)将工业纯铝放入感应炉中熔化后，按比例加入氯化铈、氯化钠、氯化钾、氯化镁至熔化；(3)在750℃保温热还原200min；(4)降温到700℃浇铸并进行空冷，获得铝铈中间合金。实施例2(1)按铝铈中间合金的成分(以重量百分比计)计算并称量工业纯铝、氟化铈、氟化钙、氟化锂；(2)将工业纯铝放入电阻炉中熔化后，按比例加入氟化铈、氟化钙、氟化锂至熔化；(3)在900℃保温热还原180min；(4)待热还原反应完成后，扒渣，降温到750℃浇铸并进行水冷，获得铝铈中间合金。实施例3(1)按铝铈中间合金的成分(以重量百分比计)计算并称量精铝、溴化铈、溴化锰；(2)将精铝放入燃气炉中熔化后，按比例加入溴化铈、溴化锰至熔化；(3)在1050℃保温热还原150min；(4)待热还原反应完成后，扒渣，降温到800℃浇铸并进行空冷，获得铝铈中间合金。实施例4(1)按铝铈中间合金的成分(以重量百分比计)计算并称量精铝、碘化铈和碘化锂；(2)将精铝放入电弧炉中熔化后，按比例加入碘化铈和碘化锂至熔化；(3)在1200℃保温热还原120min；(4)待热还原反应完成后，扒渣，降温到850℃浇铸并进行水冷，获得铝铈中间合金。实施例5(1)按铝铈中间合金的成分(以重量百分比计)计算并称量工业纯铝、氧化铈、氟铝酸钠、氯化钠、氯化钾；(2)将工业纯铝放入感应炉中熔化后，按比例加入氧化铈、氟铝酸钠、氯化钠、氯化钾至熔化；(3)在1350℃保温热还原60min；(4)待热还原反应完成后，扒渣，降温到700℃浇铸并进行空冷，获得铝铈中间合金。实施例6(1)按铝铈中间合金的成分(以重量百分比计)计算并称量精铝、氟化铈、氟铝酸钾、氟化镁、氟化锂；(2)将精铝放入电弧炉中熔化后，按比例加入氟化铈、氟铝酸钾、氟化镁、氟化锂至熔化；(3)在1500℃保温热还原20min；(4)待热还原反应完成后，扒渣，降温到700℃浇铸并进行空冷，获得铝铈中间合金。本专利技术所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本专利技术能够以多种形式具体实施而不脱离专利技术的精神或实质，所以应当理解，上述实施例不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热还原法制备铝铈中间合金的方法，包括：按铝铈中间合金的成分计算并称量铝材，碱金属卤化物，以及铈的氧化物或卤化物；将铝材放入加热中熔化，按比例加入铈的氧化物或卤化物，以及碱金属卤化物；在750～1500℃保温热还原20～200min；待热还原反应完成后，扒渣，降温到700～850℃浇铸并冷却，获得铝铈中间合金。

【技术特征摘要】
1.一种热还原法制备铝铈中间合金的方法，包括：按铝铈中间合金的成分计算并称量铝材，碱金属卤化物，以及铈的氧化物或卤化物；将铝材放入加热中熔化，按比例加入铈的氧化物或卤化物，以及碱金属卤化物；在750～1500℃保温热还原20～200min；待热还原反应完成后，扒渣，降温到700～850℃浇铸并冷却，获得铝铈中间合金。2.如权利要求1所述热还原法制备铝铈中间合金的方法，其特征在于：铈的氧化物选用氧化铈，铈的卤化物选用氯化铈、氟化铈、溴化铈或者碘化铈。3.如权利要求1所述热还原法制备铝铈中间合金的方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾锦玉，吴俊子，胡文鑫，王小青，姜佳鑫，王玮，
申请(专利权)人：包头稀土研究院，瑞科稀土冶金及功能材料国家工程研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：内蒙古,15