[发明专利]钙热还原法制备铝钪中间合金的方法

权利要求书

1.一种钙热还原法制备铝钪中间合金的方法，其特征在于包括：

1）按铝钪中间合金的成分含量计算出每炉冶炼所需的原料铝、金属钙、钪的卤化物或其含钪熔盐、无水氯化钙以及碱金属氯化物的重量，分别称取；

2）将熔剂混合均匀后加入坩埚内升温至700℃~1050℃融化，所述溶剂为含有75%-98%重量的CaCl₂，和2~25%的NaCl或NaCl与KCl均匀混合后的盐，熔剂中无水氯化钙的用量按金属钙在无水氯化钙熔盐的溶解度为1~15g/100g进行计算；

3）待熔剂熔化充分后，加入卤化钪，在密闭保护气氛下保温，得熔融含钪熔盐；

4）将铝和金属钙加入所述熔融含钪熔盐中，待铝熔化后，搅拌，保温热还原20~200min；

5）待热还原反应完成后，扒渣，加入过量精炼剂进行除钙，待合金中钙含量小于50ppm时，浇注铸锭并冷却，水浸除渣，即获得铝钪中间合金。

2.根据权利要求1所述的钙热还原法制备铝钪中间合金的方法，其特征在于：所述金属钙为还原剂，钙纯度大于99%，钙的用量根据还原反应化学计量计算，加入理论量的1~1.3倍。

3.根据权利要求2所述的钙热还原法制备铝钪中间合金的方法，其特征在于：所述的密闭保护气氛为真空感应熔炼炉中充满真空惰性气体保护，惰性气体为N₂或Ar₂。

4.根据权利要求3所述的钙热还原法制备铝钪中间合金的方法，其特征在于：所述的钪的卤化物为化学法制得的无水卤化钪或其含钪熔盐，所述无水卤化钪为无水氯化钪、无水氟化钪、无水溴化钪或无水碘化钪，要求脱水完全，卤化钪含量为熔盐量的1%~25%。

5.根据权利要求4所述的钙热还原法制备铝钪中间合金的方法，其特征在于：所述的坩埚为石墨坩埚、刚玉坩埚、铁坩埚或钽坩埚，热还原反应时，在坩埚外套大口径石墨坩埚。

6.根据权利要求5所述的钙热还原法制备铝钪中间合金的方法，其特征在于：所述的精炼剂为氟化铝、冰晶石组成的精炼渣系，精炼剂采用以下两种方案的一种，均按质量比：

①40%Na₃AlF₆+40%NaCl+20%KCl的混合熔盐；

②40%Na₃AlF₆+60%NaCl的混合熔盐。

7.根据权利要求6所述的钙热还原法制备铝钪中间合金的方法，其特征在于：所述冷却方式是采用60~100℃的水冷却。