[发明专利]采用铬屑制备铝铬中间合金的方法

说明书

技术领域

本发明涉及制备铝铬中间合金的方法。

背景技术

熔炼铝合金时，采用全部元素使用单质在熔炼炉中进行熔化的方法会受到很多限制，如铝的熔点为660℃，铬的熔点为1857℃，铬的熔点较高不能直接加入，且铬的比重较大，在铝中的溶解速度较慢，如以纯金属形式加入，易造成偏析，当合金中铬含量范围较窄时，很难获得准确地化学成分，其后果就是铝合金烧损大，化学稳定性差，生产周期长，且不易连续生产。

基于上面熔炼缺点，预先将铬配制成二元或多元的中间合金，然后再以中间合金形式加入到熔体中，其过程就是将熔点高的元素与熔点低的元素组成中间合金先熔化好。采用现有方法制备中间合金过程时，需要将铝合金液过热到1200～1300℃加入金属铬，存在铝合金液烧损率大，炉前调加比较困难，增加生产周期，导致设备损耗较大，增加生产成本，因而不利于铝铬中间合金的连续生产。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有制备铝铬中间合金时熔炼炉的温度高，生产周期长和烧损率高的问题，而提供采用铬屑制备铝铬中间合金的方法。

本发明采用铬屑制备铝铬中间合金的方法是通过下列步骤实现：

一、依照化学式AlCrn，n为1≤n≤20，按化学计量比称取铝锭条和Cr屑，向熔炼炉中沿着炉壁排列铝锭条，将熔炼炉功率调至80～200kW熔化铝锭条，待铝锭条全部熔化后，在铝液表面均匀撒上预热处理后的覆盖剂，升温至900～910℃，向熔炼炉中均匀加入所需Cr屑的1/3～1/2，然后停炉以10～40cm/s的速度搅拌4～5分钟；

二、熔炼炉升温至900～910℃，保温8～10分钟，均匀加入剩余的Cr屑，停炉以10～40cm/s的速度搅拌4～5分钟，除渣后升温至900～910℃，保温20～30分钟后扒渣，然后浇注成锭得到铝铬中间合金；

其中步骤一与步骤二所述的Cr屑为（0.01～10）×（0.01～1.5）×（0.01～0.4）mm或（1.2～30）×（0.4～2.3）×（0.4～0.9）mm或（1.6～42）×（0.7～3.3）×（0.9～1.5）mm的片屑；

步骤一所述的预热处理后的覆盖剂是按重量比将42%～48%的KCl，37%～43%的NaCl，5.7%～6.6%的Na₃AlF₆，4.2%～4.4%的CaF₂，Na₂SiF₆≤0.5%，MgCl₂≤0.5%和BaCl₂≤0.5%混合，在120～180℃温度下干燥至覆盖剂中H₂O的质量含量在0.5%以下。

本发明采用铬屑制备铝铬中间合金的方法包含以下优点：

1、加快了生产周期，可连续生产，采用现有工艺制备铝铬中间合金，如按150kg的炉量计，熔化一炉需一个小时，熔炼炉温度过热到1200～1300℃才能加入金属铬，浇注之前还需将熔炼炉温度调整到910℃左右，熔化及浇注一炉超过一个半小时，而采用铬屑制备铝铬中间合金时熔炼炉的温度保持在900～910℃，降低了熔炼温度，而且浇注之前无须再调整温度，同样以150kg的炉量计，仅需45分钟，缩短了制备铝铬中间合金的生产周期；

2、制备得到的铝铬中间合金烧损率低，据统计采用现有工艺制备铝铬中间合金的烧损率达到11%，而采用铬屑制备铝铬中间合金的烧损率可控制在5%左右，且得到的铝铬中间合金化学成分稳定，一次送检合格率可达98%；

3、缩短了铝液在熔炼炉中的时间，减少了熔炼时的金属氧化，降低了熔炼温度，节约了制备铝铬中间合金的成本和能源消耗。

具体实施方式

具体实施方式一：本实施方式采用铬屑制备铝铬中间合金的方法通过下列步骤实施：

一、依照化学式AlCrn，n为1≤n≤20，按化学计量比称取铝锭条和Cr屑，向熔炼炉中沿着炉壁排列铝锭条，将熔炼炉功率调至80～200kW熔化铝锭条，待铝锭条全部熔化后，在铝液表面均匀撒上预热处理后的覆盖剂，升温至900～910℃，向熔炼炉中均匀加入所需Cr屑的1/3～1/2，然后停炉以10～40cm/s的速度搅拌4～5分钟；

二、熔炼炉升温至900～910℃，保温8～10分钟，均匀加入剩余的Cr屑，停炉以10～40cm/s的速度搅拌4～5分钟，除渣后升温至900～910℃，保温20～30分钟后扒渣，然后浇注成锭得到铝铬中间合金；