[发明专利]一种蓄电池板栅合金的冶炼方法

说明书

本发明涉及一种合金的冶炼方法，特别是关于铅酸蓄电池板栅合金的冶炼方法。

在铅酸蓄电池制造业中，一种免维护或少维护铅酸蓄电池技术已引起广泛注意和应用。该技术的最大特点是其制造板栅的铅锑合金中锑的含量较之以往的高锑（4%以上）合金有较大降低（现含锑多在2、5～3%）。但是，当板栅合金中含锑量较低时，其生产过程中会产生以下缺陷-铸造性能较差、在结晶时易产生树枝状粗晶、其强度低塑性差而脆性大以及下耐腐蚀自放电现象严重等。为了克服上述不足，除了寻求合金中最佳含锑量外，还应添加能细化晶粒的硒元素。但是，由于硒的比重小、沸点低，用一般的冶炼方法无法将硒加入铅锑合金。为此，经查以下有关文献资料;

（1）金属学原理（北京航空学院-刘国勋主编）

（2）金属学（北京钢铁学院-宋维锡主编）

（3）金属结构与抗蚀（宇航出版社-胡德昌著）

（4）理论金属学概论（中国工业出版社-A·H科垂耳著）

（5）金属机械性能（机械工业出版社-肖纪美编著）

（6）金属热处理原理（机械工业出版社-刘云旭著）

（7）电化学教程（高等教育出版社-印永嘉、李大珍编）

（8）理论电化学（谷林馍译）

（9）现代电池板栅合金（联邦德国E·巴德）

（10）《MODRN    BATTERY    ALLOYS》JE·MANDERS.ZINC    AND    LEAD    ASIAN    SEEVICE    OCTOBER    1984等。在上述文献和实验以及89108668.8申请《含硒合金的冶炼方法》的基础上提出-本发明的目的是寻求制造免维护（含低锑）蓄电池板栅的铅锑合金的冶炼方法及其有关元素的配比方案。

按本发明制造铅酸蓄电池的板栅合金除铅和锑外，还应加有锡、铜、砷、硒、硫等元素，其所说的冶炼方法是按着下述的工艺步骤进行的;

（1）按浇铸板栅合金的总重量和所要添加的上述各种元素及其所选择的适宜配比，分别计算出锑、铜、砷、锡、硒、硫等元素的添加量。其中还应算出铅-砷-铜母液中铅（1）的重量以及合金总重量中应补加的铅（2）的重量。

（2）按上述计算结果将称量的锑、铜、砷、锡、硒-锡合金等一并装入专用罐后置于熔炉内底部，然后将铅（1）料放入炉内，升温至590～600℃且保温50～60分钟并搅拌至全熔。其中，所说的硒-锡合金是按89108668.8申请的方法预先熔炼成。（3）加铅（2）升温至510～530℃用专用罐加入硫，然后再升温至530～550℃后保温15分钟且搅拌至硫全熔。静止10分钟后浇铸成锭，待模具温度降至150℃左右时可出模。

对以上工艺步骤需说明几点如下;

（1）将锑、铜、砷、锡、硒、硫预先装入专用罐且置于炉底的目的是使比重小于铅的各元素易熔于铅液中而不至于变成为浮渣。

（2）合金中各元素配比的重量百分比如下;锑为1.6～2.0%;铜为0.05～0.07%;硒为0.020～0.030%;砷为0.17～0.27%;锡为0.20～0.30%;硫为0.0060～0.0070%;其余为铅。

（3）上述计算中均以所需合金总重量为基数。其中，铅的重量应是合金总量减去所有添加元素之合的重量，也即等于上述铅（1）加上铅（2）的合。还应当指出的是，合金中的铅料可以是纯铅料也可以是还原铅（即废铅）料，而且一般多用还原铅。若以还原铅为例，因其中已含有某些上述的添加元素，故，在熔炼新合金之前计算各添加元素的含量中应扣除还原铅中已有元素的含量。

（4）熔炼前的计算中如发现补加铅（2）为负值时，说明母液中铅的含量已足够，则熔炼时不再补加铅（2）。反之，当为正值时应按计算结果的量加入。

（5）为使上述各添加元素在熔炼时顺利熔于母液而使用专用罐。所说的专用罐是一个钢制的其内隔为三层的且制有盖和底的柱形罐，其罐壁和隔料板上及罐底上均制有能通过铅液的孔。其目的是当铅先熔成液体时，可经该孔流入罐内加热直至其它元素熔化而混为一体，又经该孔流出与炉内母液混合并搅匀。

（6）铸板工艺为常用范规（略）。