[發明專利]用于電渣精煉去除鋁合金中雜質鐵的渣料

有效

• 申請號: 200910054600.5
• 申請日: 2009-07-09
• 公開（公告）號: CN101603128A
• 公開（公告）日: 2009-12-16
• 發明（設計）人: 王俊;陳沖;祝國梁;高建衛;疏達;孫寶德
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: C22B9/18
• 分類號: C22B9/18;C22C1/06
• 代理公司: 上海交達專利事務所
• 代理人: 王錫麟;王桂忠

技術領域

本發明涉及一種金屬材料技術領域的渣料，具體是一種用于電渣精煉去除鋁合金中雜質鐵的渣料。

背景技術

鋁合金具有重量輕、比強度高、塑型性好、耐腐蝕、易回收等一系列優點，被廣泛應用于建筑、交通、航空航天和石油化工等各個行業。近年來，隨著鋁合金用量的不斷增加，對其性能的要求也越來越高。通常人們通過熱處理、合金化等方法來提高鋁材性能，但是這些方法所能夠提高鋁材性能的幅度有限，其主要原因是受到初始鋁材的性能指標限制，因此進一步提高初始鋁材的性能指標，除去有害雜質的影響也就成為一大難題。其中鋁合金中的雜質元素鐵無論是對鑄造鋁合金或變形鋁合金，它的危害性都是眾所周知的。鋁合金中的鐵元素主要來自于煉鋁的工業過程，以及工業熔煉和鑄造過程中的鐵制工具，另外，廢鋁的回收利用也是鐵元素污染的一個重要來源。這些鐵元素常與鋁合金中的其它元素生成Al₃Fe、β-Al₅FeSi、Al₁₂Fe₃Si、Al₉Fe₂Si₂等富鐵相，這些相對鋁基體有嚴重的割裂作用，從而大大降低了鋁合金的性能。目前，用于去除鋁合金中雜質鐵的方法主要有重力沉降法、離心去除法、電磁分離法等。不管是重力沉降法、離心去除法還是電磁分離法，都是通過向鋁熔體中加入合金元素(Mn、Cr等)形成熔點較高的富鐵相，利用富鐵相與鋁熔體之間存在的密度差和電導率差，使富鐵相在重力、離心力或電磁力的作用下與鋁熔體分離、聚集從而除去。但這些方法的使用受臨界鐵含量、合金元素的加入量、處理溫度、靜置時間等因素的影響較大，工藝復雜，另外加入的合金元素本身也是一種雜質，如果過量也會大大降低合金的性能。因此，現有的除鐵法已經不能適應工業發展的要求，急需一種有效的除鐵方法來彌補這一缺陷，從根本上解決鋁合金中雜質鐵帶來的問題。

經對現有技術的文獻檢索發現，李天曉等在《上海交通大學學報》(2001年，第5期，第664～667頁)上發表的“電磁分離降低鋁硅合金中鐵含量”，該文中提出將Mn加入到鋁熔體中，把富鐵相由針狀β相變成塊狀或漢字狀的α相，然后利用電磁場分離的方法去除鋁熔體中的初生富鐵相，經過兩次電磁分離處理后，Fe含量從1.13％降低到0.41％。但該方法工藝復雜，去除效果不均勻，去除后的Fe含量依然很高，并且在除去Fe元素時又引入了對鋁熔體有害的元素Mn。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種用于電渣精煉去除鋁合金中雜質鐵的渣料。本發明的渣料可有效地降低鋁合金中的雜質鐵元素的含量。

本發明是通過以下技術方案實現的，

本發明為下列組合物中的一種：

5～10％MgF₂+40～50％MgCl₂+30～40％KCl+10～25％AlP，

5～10％MgF₂+40～50％MgCl₂+30～40％KCl+10～25％AlPO₄，

70～90％Na₃AlF₆+10～30％AlP，

70～90％Na₃AlF₆+10～30％AlP0₄；

所述組合物中的百分數均為重量百分數。

本發明的渣料用于電渣精煉，所述渣料，加入前烘烤至無水分和結晶水；所述渣料的加入量為自耗電極棒重量的5～15％。在鋁合金熔化后通過熔融的渣池，鋁熔體中的雜質鐵元素與電渣液中的熔劑發生反應進入熔渣中，從而除去鋁合金中的雜質鐵。

與現有技術相比，本發明具有如下的有益效果：利用本發明的渣料進行重熔，可使鋁合金中的鐵含量降低30％～50％，有效地降低了鋁合金中的雜質鐵元素，同時不會引入其他有害的雜質元素。

具體實施方式

下面對本發明的實施例作詳細說明：本實施例在以本發明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護范圍不限于下述的實施例。除非特別說明，否則實施例中的百分數均為重量百分數。

實施例1