[發明專利]一種高效環保型鈦添加劑及其制備方法與應用

在審

• 申請號: 202010264851.2
• 申請日: 2020-04-07
• 公開（公告）號: CN111254301A
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 陳勁戈;胥福順;岳有成;張輝;尚青亮;包崇軍;孫彥華;周嫻;周林;張瑋
• 申請（專利權）人: 昆明冶金研究院有限公司
• 主分類號: C22C1/02
• 分類號: C22C1/02;C22C21/02
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 祁建國

本發明公開了一種高效環保型鈦添加劑及其制備方法與應用。所述的高效環保型鈦添加劑由鈦粉和助溶劑組成，鈦粉的質量百分比為70~90%，其余為助溶劑，鈦粉和助溶劑之和為100%。制備方法是將配方配比的各原料混合均勻得到目標物高效環保型鈦添加劑。應用為所述的高效環保型鈦添加劑在鋁合金熔煉工藝中的應用。本發明所述的的鈦添加劑在鋁液溫度780~820℃范圍，實收率可達95%以上，添加時煙氣小，不產生強烈刺眼白光，對環境及操作人員健康影響小。

技術領域

本發明屬于冶金技術領域，具體涉及一種高效環保型鈦添加劑及其制備方法與應用。

背景技術

鋁及鋁合金已廣泛應用于航空、航天、建筑、汽車、軌道交通、船舶、機械制造、電力、電子、儀器儀表、化工、建筑裝飾、包裝、體育用品等領域。鋁及鋁合金材料已成為僅次鋼鐵的用量最大的有色金屬材料。

鋁合金熔煉中添加合金元素的主要方法有：

（1）直接加入純金屬。由于鈦、銅、錳、鐵、鉻、鎳等金屬熔點比鋁的熔點溫度高得多，在鋁的正常熔煉溫度下熔解速度較慢，需要在高溫條件下操作，但鋁液的燒損大、能耗高。

（2）加入中間合金。中間合金的熔點接近鋁熔液的溫度，有利于鋁合金的熔煉，但制備高熔點金屬中間合金，依然存在熔點相差過大、燒損大、能耗高等問題。

（3）采用金屬添加劑配制高熔點合金成分。20世紀70年代由英國的Foseco公司、LSM公司、AB公司、挪威Hydelko等公司研發了以金屬添加劑（鐵劑、銅劑、錳劑、鉻劑、鈦劑、鎳劑等）方式直接加入的新一代合金元素添加技術。我國在20世紀90年代初開始金屬添加劑研究并大量應用于鋁及鋁合金生產。

為了改善鋁合金的組織性能A356合金中通常含有0.1%~0.4%的鈦，是以鈦添加劑的方式加入。傳統的鈦添加劑為了獲得90%以上的實收率，通常要求在820℃以上的高溫，靜置時間30分鐘以上才能達到要求。目前A356合金生產廣泛采用電解鋁液連續鑄造方式，生產節拍控制嚴格，要求鈦添加劑的靜置時間控制在15分鐘以內，導致傳統配方鈦劑難以達到實收率的要求。由于添加溫度高，添加鈦劑時會產生強烈白光，鋁液劇烈翻騰，同時產生大量煙塵，導致鋁液和鈦的燒損嚴重，造成生產成本升高，給環境和人員健康造成較大危害。

發明內容

本發明的第一目的在于提供一種高效環保鈦添加劑；第二目的在于提供所述的高效環保鈦添加劑的制備方法；第三目的在于提供所述的高效環保鈦添加劑的應用。

本發明的第一目的是這樣實現的，所述的高效環保型鈦添加劑由鈦粉和助溶劑組成，鈦粉的質量百分比為70~90%，其余為助溶劑，鈦粉和助溶劑之和為100%。

本發明的第二目的是這樣實現的，是將配方配比的各原料混合均勻得到目標物高效環保型鈦添加劑。

本發明的第三目的是這樣實現的，所述的高效環保型鈦添加劑在鋁合金熔煉工藝中的應用。

近年來由于國家環境保護力度日益加強，企業成本控制及員工健康意識不斷提高，企業對金屬添加劑使用提出了更為嚴格的要求：①環保：添加時產生煙塵要小；②節能：要求添加溫度在780~820℃；③高效：實收率≥90%。

本發明所述的的鈦添加劑在鋁液溫度780~820℃范圍，實收率可達95%以上，添加時煙氣小，不產生強烈刺眼白光，對環境及操作人員健康影響小。本發明與原有技術相比具有明顯有優勢：（1）鈦元素實收率比原技術高5~10%。（2）添加時，煙氣減少85%以上，減少了對人員健康和環境的影響。（3）添加時不產生刺眼強烈白光，減少了對操作人員健康影響。（4）原料來源廣泛，生產成本低。（5）添加溫度低。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明作進一步的說明，但不以任何方式對本發明加以限制，基于本發明教導所作的任何變換或替換，均屬于本發明的保護范圍。