[發明專利]一種鋁合金熔煉除鈉工藝

在審

• 申請號: 201810465230.3
• 申請日: 2018-05-16
• 公開（公告）號: CN108441656A
• 公開（公告）日: 2018-08-24
• 發明（設計）人: 周強;龍在華;陳精智;周毅;蘇木陽
• 申請（專利權）人: 湖北金洋資源股份公司
• 主分類號: C22C1/02
• 分類號: C22C1/02;C22C1/06;C22C21/00
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產權代理有限公司 11129
• 代理人: 高慧娟

本發明涉及鋁合金精煉技術領域，特別涉及一種鋁合金熔煉除鈉工藝，旨在提高除鈉效果，同時減少工藝成本以及時間成本。其主要步驟如下：S1：將合金加至熔爐內，加熱熔煉成熔體；S2：將熔爐溫度升至710?725℃，控制溫度穩定，使鈉元素氧化生成氧化浮渣；S3：繼續加熱，升高溫度至725?740℃，關閉熔爐爐門，使用氮氣噴吹熔體；S4：熔體靜置；S5：扒渣，得除鈉后的鋁合金熔體。其通過在高溫下鈉元素與氧氣反應產生氧化浮渣，以及在密閉高溫條件下使鈉元素與氮氣反應產生疊氮化鈉浮渣，從而使鈉元素以浮渣形式漂浮在鋁熔體表面，再將浮渣撈去，即可得到除鈉后的鋁合金熔體。

技術領域

本發明涉及鋁合金精煉技術領域，特別涉及一種鋁合金熔煉除鈉工藝。

背景技術

鈉是鋁熔體中的微量元素之一，其含量雖然很少，但是其對鋁合金鑄造加工性能的影響非常大，尤其是對含鎂高的鋁合金鑄錠的熱裂紋和熱軋時開裂的影響較大。鈉作為低熔點雜質存在于合金中，并以游離狀態存在于晶界，在其含量甚微的情況下，也會擴大結晶過程中脆性區的下限溫度，降低脆性區的強度和延伸率。當合金收縮應力超過其自身強度時，便導致鑄錠產生裂紋。

現有技術中，一般在鋁熔體精煉時，采用除鈉精煉劑進行除鈉精煉，但是這種精煉工藝除鈉效果較差，為達到工藝指標要求，一般需多次重復精煉，費時費力，且精煉成本高。

發明內容

本發明的目的在于提供一種鋁合金熔煉除鈉工藝，旨在提高除鈉效果，同時減少工藝成本以及時間成本。

本發明的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的：

一種鋁合金熔煉除鈉工藝，包括以下步驟：

S1：將合金加至熔爐內，加熱熔煉成熔體；

S2：將熔爐溫度升至710-725℃，控制溫度穩定，使鈉元素氧化生成氧化浮渣；

S3：繼續加熱，升高溫度至725-740℃，關閉熔爐爐門，使用氮氣噴吹熔體；

S4：熔體靜置；

S5：扒渣，得除鈉后的鋁合金熔體。

進一步的，S2中控制溫度為720℃，并維持10min。

進一步的，S3中升高溫度至730℃。

進一步的，S3中氮氣噴吹時間為30min。

進一步的，在S2和S3之間增加S2’：向熔體中加入丙烯酸銨及催化劑，攪拌。

進一步的，所述催化劑為亞硫酸銨。

本發明具有以下有益效果：

1.通過在爐門打開的狀態下，對熔爐加熱，使熔爐內熔體溫度升高至710℃，并控制溫度穩定，維持10min。相比較于其他金屬元素，鈉元素較活潑，其易氧化，當對熔爐內熔體燃燒加熱時，鈉與空氣中的氧氣接觸，產生氧化浮渣，從而能夠減少鋁合金中的部分鈉元素。

2.向鋁熔體內噴吹氮氣，使氮氣與鈉元素發生反應，以此來消耗鈉元素。在密閉高溫隔絕的環境下，熔體中的鈉元素與氮氣發生反應，產生疊氮化鈉NaN₃，高溫下，疊氮化鈉以浮渣形式漂浮在鋁液表面，從而能夠進一步減少鋁合金熔體中的鈉元素含量；

3.本發明在亞硫酸銨做催化劑的條件下，向熔體中加入丙烯酸銨，熔體中的鈉元素與丙烯酸銨反應產生丙烯酸鈉，并進一步聚合為聚丙烯酸鈉。聚丙烯酸鈉作為一種新型功能高分子材料，其分子之間相互產生交聯鍵，形成聚合物，使鋁合金熔體中的鈉元素被轉移至聚丙烯酸鈉中，從而減少鋁合金熔體中的部分鈉元素。且丙烯酸鈉與丙烯酸銨共聚物具有一定的粘度，其在熔體內形成絮狀物，并逐漸漂浮至熔體上表面，之后將浮渣撈去，得到除鈉后的鋁熔體。

具體實施方式