[发明专利]一种铝及铝合金用无钠精炼剂及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铝及铝合金熔炼用无钠精炼剂，本发明还涉及该种精炼剂的生产方法。

背景技术

铝及铝合金一般在非真空条件下熔炼，在此过程中极易吸收环境气体和发生化学反应形成夹杂，大大降低合金的力学性能。如果将未经净化处理的铝液直接生产铸件，则在凝固过程中铝液中溶解的气体随着溶解度的降低而上浮，加之铸件内部存在的氧化夹杂，使铸件出现气孔、裂纹等铸造缺陷，严重影响铸件质量，甚至使产品报废。因此，必须对铝及铝合金熔体进行净化处理，以除去其中的气体、金属氧化物、非金属夹杂物和其它有害元素，净化合金熔体，从而提高合金的品质。

铝及铝合金熔体净化方法有过滤净化、非吸附净化和吸附净化三大类。过滤净化是利用过滤器进行过滤，但是处理量小，需要定期更换过滤介质，运行成本较高，除特殊合金外，实际生产中应用较少。非吸附净化主要有真空净化法、超声波净化法和电磁净化法等，但是设备投资大，运行成本高，也只适合于特殊合金生产。吸附净化主要有惰性气体喷吹、活性气体喷吹、混合气体喷吹、精炼剂净化法等，其中精炼剂净化法由于具有易于操作，价格低廉，净化效果较好等优点，在实际生产中得到了广泛应用。

目前，公开的精炼剂产品一般都含有氯化钠、氟铝酸钠、氟硅酸钠、氟化钠等钠盐中的一种或几种。如中国发明专利CN101343699A公布了一种铝硅合金精炼剂，其主要由氯化钾、氯化钠、氯化锌、氟铝酸钠、氟硅酸钠、硝酸钠、石墨粉、木炭粉、六氯乙烷、氟硼酸钠、氟钛酸钾组成，适用于铝硅合金的铸造；中国发明专利CN101423910A公布了一种铝及低镁铝合金用精炼剂，其主要由氯化钠、硫酸钠、氟化钙、氯化钾、氯化镁、氟硅酸钠组成，适用于铝及镁含量小于2％的铝合金的精炼；中国发明专利CN101967565A公布了一种铝及铝合金用精炼剂，其主要由氯化钠、氟硅酸钠、硫酸钠、氟化钙、六氯乙烷组成，该精炼剂还可以包括碳酸镁钙、氟铝酸钠、硫代硫酸钠、氟化钠中的一种或多种，该精炼剂不含钾盐，对电解槽的腐蚀小，用该精炼剂精炼铝及铝合金后产生的铝灰可以实现回电解槽重新利用。以上精炼剂在其适用范围内可达到较好的精炼效果。但现有技术的缺陷是：由于现有精炼剂均含有或多或少的钠盐，加入铝液中可与铝反应生成游离态的钠元素而溶入铝熔体中。钠元素可以与锑生成Na₃Sb化合物，可以与磷生成Na₃P化合物，剥夺了AlSb、AlP作为异质形核核心的作用，从而影响锑变质、磷变质的效果。另外，钠元素在镁含量大于2％的铝-镁系合金中不仅可引起“钠脆性”，而且降低熔体流动性，影响合金的铸造性能。氟硅酸钠还可与铝反应生成具有强烈刺激性气味的四氟化硅，烟气量大，恶化工作条件，污染环境。但由于纳盐在精炼剂中所起的重要作用及现有精炼剂受传统组方理念的约束，纵观现有技术，还未发现有不含钠元素的精炼剂出现。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术含钠精炼剂影响铝合金锑变质、磷变质效果及高镁铝合金质量的不足，提供一种铝及铝合金用无钠精炼剂。

本发明的另一目的是提供该精炼剂的生产方法。

本发明是由以下技术方案实现的，铝及铝合金用无钠精炼剂，由氟铝酸钾、氟化钙、碳酸钾、硫酸钾、硫酸钡、氯化钾、无水氯化铝组成，上述组分按质量百分比的含量为：氟铝酸钾15-25％、氟化钙5-15％、碳酸钾10-25％、硫酸钾10-25％、硫酸钡5-15％、氯化钾15-30％、无水氯化铝3-5％。

铝及铝合金用无钠精炼剂，按质量百分比的最佳含量为：氟铝酸钾20％、氟化钙10％、碳酸钾16％、硫酸钾20％、硫酸钡10％、氯化钾20％、无水氯化铝4％。

铝及铝合金用无钠精炼剂生产方法，按下列步骤进行：

A、将配方物料分别进行筛分，选取粒度介于30-150目之间的部分；

B、将经过筛分的物料按照配方比例进行配料；

C、将物料投入混料机进行混合，混合至10分钟左右时，将混料机中的物料放出约三分之一重新从进料口加入混料机，然后再混合10-15分钟，保证材料充分混合均匀；

D、将制成的精炼剂进行水分和粒度检测，检测合格后包装成成品。

以上原材料均采用工业级产品，纯度≥98％，水分≤0.2％，粒度介于30-150目之间。