[发明专利]一种多功能复合熔剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种稀土熔剂，尤其涉及一种多功能复合熔剂。

背景技术

铝是一种可循环利用的资源，再生铝与原铝性能相同，可用再生铝锭重熔、精炼和净化，经调整化学成分制成各种铸造铝合金和变形铝合金，进而加工成铝铸件或塑性加工铝材。但是再生铝不能等同于原生铝的根本原因在于再生铝纯净度低，内部组织结构差，再生铝锭中气体、夹杂和杂质元素超标，尤其是铁、硅等杂质元素含量少量超标就会对再生铝性能产生巨大影响。所以铝合金熔体净化处理是生产高质量的铝铸件的基本保证措施之一，也是提高铝合金综合性能的主要手段。目前的净化处理手段有很多种，例如CN 102021367 A公开的利用等离子设备进行净化处理，CN 101787444 A公开了一种利用两相区二次重复凝固的方法进行净化处理，现有技术的这些处理方法不仅设备昂贵，而且工艺复杂，不适合大规模生产推广。

由于工艺简单，采用熔剂除杂仍然是铝熔体净化关注的焦点。传统的稀土熔剂可以在铝合金熔炼过程中起到去气变质、净化的作用，同时又是一种很好的铁相变质剂，可有效减少了β铁相的数量和尺寸，但它本身并不能去除铁的有害作用，只能减缓作用，除杂效果甚微。设计高效、选择性去除再生铝合金超标成分的杂质亦是亟待解决的难题。

发明内容

本发明提供一种多功能复合熔剂，以解决现有技术中的上述技术问题。

本发明者发现，基于稀土熔剂产生的活性稀土原子，对铝熔体起到精炼、细化和变质的多重效果，净化过程平稳，净化效果好，变质效果具有长效性和重熔稳定性，铸造性能好，改善了铝合金的组织形态，提高了铝合金的内在质量。另一方面以硼化物为主要的除铁剂中，利用硼化物和熔体中的铁反应形成铁硼化合物，并通过熔剂的吸附作用加以捕获去除杂质。但是单纯的这两种熔剂的使用，很难满足再生铝制造工艺的除杂要求。

本发明的这种多功能复合熔剂，熔剂的组分质量配比为：稀土化合物1-4%；氯化钠40-45%；氯化钾40-45%；氟铝酸钠2-18%；硼化物1-4%，其中稀土化合物和硼化物质量之和占稀土熔剂总质量的5%。

所述的稀土化合物为LaF₃、CeF₃、La₂(CO₃)₃或Ce₂(CO₃)₃ 中任一种或其任意混合物。

所述的硼化物为B₂O₃或Na₂B₄O₇中任一种或其两者混合物。

有益效果：本发明的这种多功能复合熔剂除氢除氧，而且除铁效果显著，这种多功能复合熔剂可以将铝熔体的氢含量降低至0.10-0.15ml/100gAl，基本去除10μm以上的非金属夹杂，并使10μm以下的夹杂含量下降60-80%，铁元素含量从0.9%以上下降到0.5%以下，除铁效率高，工艺简单，操作方便。 

具体实施方式：

下面的实施列可以使本专业技术人员更全面的理解本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

实施例1

   在再生铝中加入以下配方的多功能复合熔剂：稀土化合物2%；氯化钠45%；氯化钾45%；氟铝酸钠5%；硼化物3%。利用常规的混溶法制的铝熔体后进行测量，其中氢含量0.13 ml/100gAl， 10μm以上的非金属夹杂含量0.01 %，10μm以下的夹杂含量下降75%，铁元素含量0.37%。

实施例2：

在再生铝中加入以下配方的多功能复合熔剂：稀土化合物1%；氯化钠45%；氯化钾45%；氟铝酸钠5%；硼化物4%。利用常规的混溶法制的铝熔体后进行测量，其中氢含量0.14 ml/100gAl， 10μm以上的非金属夹杂含量0.01%，10μm以下的夹杂含量下降72%，铁元素含量0.32%。

实施例3

在再生铝中加入以下配方的多功能复合熔剂：稀土化合物2.5%；氯化钠45%；氯化钾45%；氟铝酸钠5%；硼化物2.5%。利用常规的混溶法制的铝熔体后进行测量，其中氢含量0.12 ml/100gAl， 10μm以上的非金属夹杂含量0.1%，10μm以下的夹杂含量下降78%，铁元素含量0.41%。

实施例4