[发明专利]一种锌铝镁合金熔炼方法

说明书

技术领域

本发明属于有色金属材料技术领域，尤其是一种锌铝镁合金熔炼方法。

背景技术

锌铝镁合金作为钢铁材料表面处理热浸镀原料，可以改善镀层表面外观和耐蚀性能，目前被普遍使用。在锌铝镁合金熔炼过程中，由于镁元素化学性质比较活泼，镁和铝的密度比锌小，控制镁的烧损和偏析及铝的偏析一直是难以解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的问题，提供一种锌铝镁合金熔炼方法，有效地解决了镁的烧损和偏析及铝的偏析问题，由此方法生产的锌铝镁合金各元素分布均匀，质量稳定可靠。

本发明所采用的技术方案是这样实现的：一种锌铝镁合金熔炼方法，根据无心感应熔炼炉的炉内容积，按Zn为97.2～97.6%、Al为1.4%～1.6%、Mg为1.0%～1.2%的重量百分比例计算一炉所需锌锭、铝锭和镁锭的配方用量，按如下步骤生产锌铝镁合金：

1）将配方用量90～95%的锌锭加入到无心感应熔炼炉内，加电使锌锭全部熔化；

2）将配方用量的铝锭加入到无心感应熔炼炉内，加电使铝锭全部熔化，此时炉内熔液温度为600～680℃；

3）将配方用量剩余的锌锭加入到无心感应熔炼炉内，使锌锭全部熔化，同时使炉内熔液温度降至540～560℃；

4）将配方用量的镁锭置于镁锭笼罩内，采用压入法将镁锭加入炉内熔液液面以下，加电使镁锭全部熔化，在熔化镁锭过程中，控制炉内熔液温度不高于560℃；

5）继续加电搅拌熔液10～20分钟，加电搅拌过程中，控制炉内熔液温度不高于560℃；

6）将搅拌均匀的熔液注入合金铸锭模内浇注成型，在浇注的过程中，采用模具冷却装置对合金铸锭模进行循环水冷却处理。

进一步，所述的镁锭笼罩包括由四根钢管连接的镁锭笼和配重笼，镁锭笼的一侧设有笼门和门锁机构，四根钢管上都设有若干排气孔，配重笼内部装有配重石块或者金属块，配重笼的上部设有吊装环。

进一步，所述的模具冷却装置包括冷却水槽和凉水塔，冷却水槽与凉水塔的喷淋机构之间连接一个热水管，热水管上设有热水循环泵，冷却水槽与凉水塔的集水槽之间连接一个冷水管，冷水管上设有冷水循环泵，所述的合金铸锭模置于冷却水槽内。

本发明的优点在于：

1）在炉内加入镁锭时，始终控制合金熔液的温度不高于560℃，减少了镁元素的烧损，提高了锌铝镁合金配比的稳定性。

2）使用镁锭笼罩将镁锭压入炉内熔液液面以下，使镁锭能够全面均匀受热，缩短了熔化时间，避免了镁锭漂浮在熔液上面与空气接触而被氧化。

3）本发明设计的镁锭笼罩结构简单，操作方便，工作效率高。

4）本发明采用二次加入锌锭的方法给炉内熔液降温，减少了电能浪费，缩短了工艺时间，提高了工作效率。

5）在浇注成型的过程中，采用冷却循环水对合金铸锭模进行冷却，缩短了合金冷却时间，避免了镁元素和铝元素偏析现象的发生，提高了产品质量。

附图说明

图1是本发明使用的镁锭笼罩立体结构示意图；

图2是本发明镁锭笼罩使用状态结构示意图；

图3是本发明使用的模具冷却装置结构示意图。

图中：1-钢管，2-镁锭笼，3-配重笼，4-笼门，5-门锁机构，6-排气孔，7-金属块，8-吊装环，9-冷却水槽，10-凉水塔，11-喷淋机构，12-热水管，13-热水循环泵，14-集水槽，15-冷水管，16-冷水循环泵。

具体实施方式

下面通过一个具体实施例并结合附图对本发明进一步说明。

实施例：一种锌铝镁合金熔炼方法，根据无心感应熔炼炉的炉内容积，按Zn为97.4%、Al为1.5%、Mg为1.1%的重量百分比例计算一炉所需锌锭、铝锭和镁锭的配方用量，按如下步骤生产锌铝镁合金：

1）将配方用量92%的锌锭加入到无心感应熔炼炉内，加电使锌锭全部熔化；

2）将配方用量的铝锭加入到无心感应熔炼炉内，加电使铝锭全部熔化，此时炉内熔液温度为650℃；

3）将配方用量剩余的锌锭加入到无心感应熔炼炉内，使锌锭全部熔化，同时使炉内熔液温度降至550℃；

4）将配方用量的镁锭置于镁锭笼罩内，采用压入法将镁锭加入炉内熔液液面以下，加电使镁锭全部熔化，在熔化镁锭过程中，控制炉内熔液温度不高于550℃；

5）继续加电搅拌熔液18分钟，加电搅拌过程中，控制炉内熔液温度不高于550℃；