一种铝镁钙合金粉及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种铝镁钙合金粉及其制备方法和应用。该铝镁钙合金粉包括35～52wt％的铝、45～55wt％的镁和3～10wt％的钙。该制备方法包括如下步骤：1)按照铝镁钙合金粉中各元素质量含量，将钙铝合金锭、镁锭、铝锭进行熔炼和冷却；2)将步骤1)得到的熔炼合金锭进行破碎和球磨。该铝镁钙合金粉应用在烟花炮竹领域中。该铝镁钙合金粉作为烟花炮竹的光色剂，还原剂以及响度剂，不仅在烟花燃放过程中吸收二氧化硫及二氧化碳即减轻烟花燃放以后危害气体二氧化硫以及温室气体二氧化碳的排放，还在一定程度上增强烟花燃放的亮度，并且在燃放过程中有砖红色的效果产生。该铝镁钙合金粉的制备方法降低熔炼过程中原料的损耗。法降低熔炼过程中原料的损耗。

【技术实现步骤摘要】
一种铝镁钙合金粉及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及烟花炮竹生产的添加剂
，特别是涉及一种铝镁钙合金粉及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]近些年来，烟花炮竹行业不断发展。国家对烟花炮竹的燃放也有了更高的要求，在烟花炮竹的生产过程中，为了追求烟花的燃放效果，不可避免的要使用硫磺、炭粉等药剂，硫磺在空气中燃烧后会产生有害气体二氧化硫，炭粉在燃烧过程中会产生温室气体二氧化碳。以往铝镁合金粉的生产方式主要为：把国标铝锭和国标镁锭按照各50％比例在坩埚中进行熔炼，熔炼成铝镁合金锭，然后对合金锭进行破碎，破碎成大小均一的块料以后，对其进行球磨。最后对球磨后的铝镁合金粉按照要求进行筛分，得到颗粒度适合作为烟花炮竹生产的试剂铝镁合金粉。单一的铝镁合金粉在烟花中起到光色剂及提高响度的作用，在熔炼合金锭的过程中铝镁的烧损大，对有害气体和温室气体无明显的抑制作用。

技术实现思路

[0003]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种铝镁钙合金粉及其制备方法和应用，该铝镁钙合金粉作为烟花炮竹的光色剂，还原剂以及响度剂，不仅在烟花燃放过程中吸收二氧化硫及二氧化碳即减轻烟花燃放以后危害气体二氧化硫以及温室气体二氧化碳的排放，还在一定程度上增强烟花燃放的亮度，并且在燃放过程中有砖红色的效果产生。该铝镁钙合金粉的制备方法降低熔炼过程中原料的损耗。
[0004]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术第一方面提供一种铝镁钙合金粉，包括35～52wt％的铝、45～55wt％的镁和3～10wt％的钙，如铝为35～40.16wt％、40.16～42.98wt％、42.98～46.96wt％、46.96～52wt％，镁为45～49.98wt％、49.98～50.37wt％、50.37～50.86wt％、50.86～55wt％，钙为3～3.06wt％、3.06～6.65wt％、6.65～8.98wt％、8.98～10wt％。
[0005]本专利技术第二方面提供上述铝镁钙合金粉的制备方法，包括如下步骤：
[0006]1)按照铝镁钙合金粉中各元素质量含量，将钙铝合金锭、镁锭和铝锭进行熔炼和冷却，得到熔炼合金锭；
[0007]在熔炼过程中，镁锭的量减少会造成熔炼出的合金块板结，不容易破碎；
[0008]2)将步骤1)得到的熔炼合金锭进行破碎和球磨。
[0009]优选地，步骤1)中，还包括如下技术特征中的至少一项：
[0010]1)熔炼温度为780～850℃，如780～800℃或800～850℃；
[0011]2)熔炼时间为2.5～3小时；
[0012]3)所述钙铝合金锭、所述镁锭和所述铝锭的质量比为10～40：100～150：80～150；
[0013]4)所述钙铝合金锭中钙的含量为50～80wt％；
[0014]5)在惰性气体条件下进行冷却。
[0015]优选地，步骤2)中，将步骤1)得到的熔炼合金锭破碎至可进行球磨的大小。步骤1)得到的熔炼合金锭可进行多次破碎至可进行球磨的大小。球磨可通过球磨机进行球磨，因球磨机的进料口和管道有一定的尺寸，块料太大容易在加料的过程中造成堵塞，因此，将步骤1)得到的熔炼合金锭破碎至可进行球磨的大小，利于后续的球磨。
[0016]优选地，步骤2)中，在惰性气体条件下进行破碎。
[0017]优选地，步骤2)中，在惰性气体条件下进行球磨。
[0018]优选地，步骤2)中，将球磨后的物料进行筛分。
[0019]更优选地，筛分目数为10～500目。
[0020]更优选地，在惰性气体条件下进行筛分。
[0021]本专利技术第三方面提供上述铝镁钙合金粉在烟花炮竹领域中的应用。
[0022]如上所述，专利技术具有以下有益效果中的至少一项：
[0023]1)钙铝合金锭、镁锭和铝锭熔炼过程中，由于钙元素的引入，使得熔炼合金锭中Ca
‑
Mg
‑
Al结构更加稳定，减少熔炼过程中原料的烧损，烧损率在0.5～2％，相比熔炼铝镁合金的烧损率降低达3.3％，一吨节省成本约为990元，减少资源损耗；
[0024]2)熔炼合金锭中引入钙元素，在制成粉料以后加入到烟花中，产生砖红色的色彩效果，并且在燃放过程中亮度明显增强；
[0025]3)熔炼合金锭中引入钙元素，在烟花燃放过程中，会与烟花中的硫磺以及燃烧后产生的二氧化碳发生反应，减少有害气体以及温室气体的排放。
具体实施方式
[0026]下面结合实施例进一步阐述本专利技术。应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术，而非限制本专利技术的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法及未说明配方的试剂均为按照常规条件或者制造商建议的条件进行或配置。
[0027]实施例1
[0028]1)熔炼阶段(以容积为270kg合金液体的坩埚为例)
[0029]原料：80％Ca含量的钙铝合金锭12kg、镁锭135kg和铝锭123kg。
[0030]熔炼过程：把钙铝合金锭、镁锭、铝锭投放到坩埚中，根据各物料熔点，调整炉温到800℃，进行熔炼2.5h，然后进行断电搅拌20min，搅拌完毕后，充入氩气进行。静置7h以后打开坩埚盖板，得到熔炼合金锭，熔炼损耗率为2.15％，其中，熔炼损耗率＝(熔炼前的质量
‑
熔炼后的质量)/熔炼前的质量
×
100％。
[0031]2)破碎阶段
[0032]熔炼合金锭进行成分检测，如果各主元素含量在范围内，则说明熔炼工序操作正常，进行下一步破碎。
[0033]破碎阶段分2步，第一步进行人工破碎，把熔炼合金锭用锤子均匀破碎成10
‑
15mm的块料，然后把块料投入到锤式破碎机进行第二步破碎，由于熔炼合金锭中三种主要元素活性很高，考虑到危险性及生产成本，在破碎过程中要加入氮气，最终得到尺寸在1
‑
3mm的小块合金锭。
[0034]3)球磨筛分
[0035]把破碎好的合金小块，投入到球磨机中进行球磨，球磨机以及振动筛中全程充入
氮气作为保护气体，最终经过筛分(筛分目数为80目)得到铝镁钙合金粉，Ca含量为3.06wt％，Al含量为46.96wt％，Mg含量为49.98wt％。
[0036]实施例2
[0037]1)熔炼阶段(以容积为270kg合金液体的坩埚为例)
[0038]原料：80％Ca含量的钙铝合金锭25kg、镁锭135kg和铝锭110kg。
[0039]熔炼过程：把钙铝合金锭、镁锭、铝锭投放到坩埚中，根据各物料熔点，调整炉温到800℃，进行熔炼2.5h，然后进行断电搅拌20min，搅拌完毕后，充入氩气进行。静置7h以后打开坩埚盖板，得到熔炼合金锭，熔炼损耗率为1.15％。。
[0040]2)破碎阶段
[0041]熔炼合金锭进行成分检测，如果各主元素含量在范围内，则说明熔炼工序操作正常，进行下一步破碎。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铝镁钙合金粉，其特征在于，包括35～52wt％的铝、45～55wt％的镁和3～10wt％的钙。2.如权利要求1所述的铝镁钙合金粉的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1)按照铝镁钙合金粉中各元素质量含量，将钙铝合金锭、镁锭和铝锭进行熔炼和冷却，得到熔炼合金锭；2)将步骤1)得到的熔炼合金锭进行破碎和球磨。3.如权利要求2所述的铝镁钙合金粉的制备方法，其特征在于，步骤1)中，还包括如下技术特征中的至少一项：1)熔炼温度为780～850℃；2)熔炼时间为；3)所述钙铝合金锭、所述镁锭和所述铝锭的质量比为10～40：100～150：80～150；4)所述钙铝合金锭中钙的含量为50～80wt％；5)在惰性气体条件下进行冷却。4.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒙文泉，王涛，冯旭敏，
申请(专利权)人：陇西西北铝九鼎粉材有限公司，
类型：发明
国别省市：