一种铝合金熔炼用锆添加剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种铝合金熔炼用锆添加剂及其制备方法，属于铝合金的生产或精炼技术领域。本发明专利技术解决了现有锆元素不易以添加剂的形式生产使用、熔解温度高、吸收率不稳定等问题。本发明专利技术提供的锆添加剂由锆粉、饱和脂肪酸、煤粉和硝酸钾的混合物和助熔剂组成，助熔剂为铝钛碳生产过程中产生的废渣。其制备方法为在真空环境或惰性气体下破碎混合均匀后，压制成型得到目标物。本发明专利技术的锆添加剂加入了少量煤粉和硝酸钾的混合物，该混合物的加入可减缓添加剂在铝液中下沉的速度，加快熔解速度，提升添加剂的实收率，同时对铝熔体具有精炼除气除杂的作用。此外采用铝钛碳生产过程中产生的废渣作助熔剂，大大降低了该添加剂的生产成本。大大降低了该添加剂的生产成本。

【技术实现步骤摘要】
一种铝合金熔炼用锆添加剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种铝合金熔炼用锆添加剂及其制备方法，属于铝合金的生产或精炼


技术介绍

[0002]近年来，随着科学技术以及工业经济的飞速发展，铝合金作为一种有色金属结构材料在航空、航天、汽车、国防和医疗等各个领域发挥着越来越重要的作用。合金化是铝合金生产工艺流程中重要的一环，而合金添加元素在熔融铝中的熔解是合金化的重要过程。通常合金添加元素有铜、锆、硅、镁、锌、锰、铁、铬等。现有技术中出现了以金属添加剂进行添加元素的新形式，以此来代替纯金属或中间合金形式添加元素的方法，这种方法解决了以铝基中间合金方式或纯金属添加的一些缺点。常见的金属添加剂包括铁剂、锰剂、硅剂、钛剂、铜剂等。
[0003]锆元素是一种单质高熔点金属，其表面易形成氧化膜，高温时会与金属发生反应，生成固溶体，使金属具有良好的综合力学性能。目前，锆元素很少以添加剂的形式生产使用，主要原因是其熔解温度高、吸收率不稳定，而且金属添加剂的密度一般都比铝大，在添加量较大时，添加剂沉到炉底，结成大块，严重影响吸收率。
[0004]因此，提供一种铝合金熔炼用锆添加剂及其制备方法是十分必要的。

技术实现思路

[0005]本专利技术为了解决现有锆元素不易以添加剂的形式生产使用、熔解温度高、吸收率不稳定等问题，提供一种铝合金熔炼用锆添加剂及其制备方法。
[0006]本专利技术的技术方案：
[0007]一种铝合金熔炼用锆添加剂，由以下重量份的原料组成：锆粉75％
>‑
85％、饱和脂肪酸2％
‑
6％、煤粉和硝酸钾的混合物0.3％
‑
0.8％、余量为助熔剂，各组分之和为100％。
[0008]进一步限定，助熔剂为铝钛碳生产过程中产生的废渣。
[0009]更进一步限定，铝钛硼生产过程中产生的废渣的主要成分为氟钛酸钾和氟硼酸钾。
[0010]进一步限定，助熔剂的粒度为150
‑
200目。
[0011]进一步限定，锆粉为海绵锆粉和结晶锆粉的混合物。
[0012]进一步限定，锆粉的锆含量≥99.5％。
[0013]进一步限定，锆粉的粒度为50
‑
120目。
[0014]进一步限定，饱和脂肪酸为硬脂酸。
[0015]进一步限定，在煤粉和硝酸钾的混合物中，煤粉和硝酸钠的质量比为1:1。
[0016]上述铝合金熔炼用锆添加剂的制备方法为：将锆粉和助熔剂在真空环境或惰性气体保护下破碎，然后加入饱和脂肪酸、煤粉和硝酸钾的混合物混合搅拌均匀，最后压制成型，得到块状锆添加剂。
[0017]上述锆添加剂用于铝合金熔炼。
[0018]本专利技术通过改变锆添加剂的成分及配比，研究锆添加剂的溶解速度、吸收率不稳定，且锆添加剂密度大，在添加量较大时，添加剂沉到炉底，结成大块，严重影响吸收率的问题，与现有技术相比具体有益效果为：
[0019](1)本专利技术提供的锆添加剂中加入了微量的煤粉和硝酸钾的混合物，在使用过程中，当添加剂投入铝熔体中时能迅速燃烧并生成二氧化碳和氮气，产生大量气泡，使块状添加剂粉化，同时可减缓锆添加剂在铝液中下沉的速度，加快锆添加剂在铝熔体中的熔解速度，有效降低锆添加剂的使用温度，实收率高，并且上浮的二氧化碳和氮气对铝熔体具有精炼除气除杂的作用。
[0020](2)本专利技术提供的金属复合添加剂制备方法简单，生产成本低，还具有使用过程操作简单的优点。
具体实施方式
[0021]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0022]下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明均为常规方法。所用材料、试剂、方法和仪器，未经特殊说明，均为本领域常规材料、试剂、方法和仪器，本领域技术人员均可通过商业渠道获得。
[0023]以下实施例涉及药品的厂家、型号为：
[0024]饱和脂肪酸型号为SA1840，厂家为印尼金光。
[0025]铝钛硼生产过程中产生的废渣来自于以纯铝、氟钛酸钾和氟硼酸钾等为原料采用高温熔炼法生产铝钛硼时除渣而得到的渣剂。
[0026]具体实施方式一：
[0027]本实施例的添加剂，主要在配方上做了改进和提高，其生产工艺和生产流程与现有的添加剂制备基本相同。具体操作工艺为：将锆粉和助熔剂在真空环境或惰性气体保护下破碎，然后加入饱和脂肪酸、煤粉和硝酸钾的混合物混合搅拌均匀，最后压制成型，得到块状锆添加剂。
[0028]实施例1：
[0029]本实施例锆添加剂由以下重量份的原料组成：锆粉75％，饱和脂肪酸2％，煤粉和硝酸钾的混合物0.5％，铝钛碳生产过程中产生的废渣22.5％。其中，煤粉和硝酸钾的混合物中煤粉和硝酸钾的质量比为1:1，锆粉纯度≥99.5％，粒度为50
‑
120目。
[0030]制备工艺为：将锆粉和助熔剂在真空环境或惰性气体保护下破碎，然后加入饱和脂肪酸、煤粉和硝酸钾的混合物混合搅拌均匀，最后压制成型，得到块状锆添加剂。
[0031]将检测，该锆添加剂的溶解温度为720℃～725℃，锆的实收率96.5％。
[0032]实施例2：
[0033]本实施例锆添加剂由以下重量份的原料组成：锆粉80％，饱和脂肪酸4％，煤粉和硝酸钾的混合物0.5％，铝钛碳生产过程中产生的废渣15.5％。其中，煤粉和硝酸钾的混合物中煤粉和硝酸钾的质量比为1:1，锆粉纯度≥99.5％，粒度为50
‑
120目。
[0034]制备工艺为：将锆粉和助熔剂在真空环境或惰性气体保护下破碎，然后加入饱和脂肪酸、煤粉和硝酸钾的混合物混合搅拌均匀，最后压制成型，得到块状锆添加剂。
[0035]将检测，该锆添加剂的溶解温度为725℃～730℃，锆的实收率98％。
[0036]实施例3：
[0037]本实施例锆粉75％，饱和脂肪酸5％，煤粉和硝酸钾的混合物0.5％，铝钛碳生产过程中产生的废渣19.5％。其中，煤粉和硝酸钾的混合物中煤粉和硝酸钾的质量比为1:1，锆粉纯度≥99.5％，粒度为50
‑
120目。
[0038]制备工艺为：将锆粉和助熔剂在真空环境或惰性气体保护下破碎，然后加入饱和脂肪酸、煤粉和硝酸钾的混合物混合搅拌均匀，最后压制成型，得到块状锆添加剂。
[0039]将检测，该锆添加剂的溶解温度为720℃～725℃，锆的实收率96％。
[0040]以上所述仅为本专利技术的较佳实施例而已，鉴于本专利技术所属领域的技术人员可以对上述实施方式进行适当的变更和修改，因此，本专利技术并不局限于上面所述的具体实施方式，对本专利技术的一些修改和变更也应当落入本专利技术的权利要求的保护范围之内。
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锆添加剂，其特征在于，由以下重量份的原料组成：锆粉75％
‑
85％、饱和脂肪酸2％
‑
6％、煤粉和硝酸钾的混合物0.3％
‑
0.8％、余量为助熔剂，各组分之和为100％。2.根据权利要求1所述的锆添加剂，其特征在于，助熔剂为铝钛硼生产过程中产生的废渣。3.根据权利要求2所述的锆添加剂，其特征在于，废渣主要成分为氟钛酸钾和氟硼酸钾。4.根据权利要求1所述的锆添加剂，其特征在于，助熔剂的粒度150
‑
200目。5.根据权利要求1所述的锆添加剂，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张忠凯，尹冬松，李洲，高桂丽，陈睿，王春阳，张宁，张春宇，康昕伟，王楠，康凯娇，王傲，张游游，高业龙，张传佳，
申请(专利权)人：哈尔滨东盛金材科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：