[发明专利]非钠系熔剂及利用其处理熔融铝合金的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种熔融铝的处理方法，尤其是涉及一种使用熔剂注入旋转脱气装置处理熔融铝的方法。

背景技术

过去一直使用Na作为铸造用合金的共晶Si改良剂。作为添加Na的熔剂，广泛采用了以NaF、NaCl为主要成分的钠系熔剂。

然而，尽管根据合金组成和铸造方案会有所不同，Na通常具有在铝铸件中促进气孔分散的效果，但由于与空气中的水分发生反应，即使熔融金属中仅包含几个PPM含量的Na，也易于形成较高的氢气浓度，从而促进熔融金属表面的氧化和熔渣的形成。而且，在含Mg作为主要合金成分的5000-系铝合金中，微量的Na会导致晶界脆变，并导致延展率及其它特性显著劣化。

因此，在不希望加入Na的铸造型生产线中，广泛采用非钠系熔剂作为熔融铝合金脱渣用熔剂。这种非钠系熔剂中主要包含具有脱渣效果、不含任何Na盐的MgCl₂、CaCl₂、KCl等氯化物系熔剂，并混合有能提高熔融铝反应性的组分，如KAlF₃、AlF₃、K₂SO₄等。

然而，在氯化物系熔剂中，MgCl₂、CaCl₂具有吸湿性，必须要谨慎保存。如果将吸收水分的熔剂直接与熔融铝接触，存在水蒸气爆炸的危险，因此，如果可能，应尽量避免MgCl₂、CaCl₂的使用。而且如果MgCl₂、CaCl₂与熔融铝合金反应，会散发出臭味导致作业效率下降。基于以上原因，除非在封闭式熔炉如分次式熔炉中使用以外，一般不使用氯化物系熔剂。

因此，在不希望加入Na的铸造型生产线中，作为熔融金属脱渣用的熔剂，非钠系熔剂包含具有脱渣效果的KCl作为主要成分，还包含提高与熔融金属反应性的成分，如KAlF₃、AlF₃、K₂SO₄，例如， KK765(日本轻金属社制(商品名)，包含质量百分比为60％KCl、15％KAlF₃、15％AlF₃和10％K₂SO₄)正被开发并被广泛使用。

在这方面，人们过去已知利用旋转脱气装置作为促进熔融铝合金的脱气和脱渣效果的处理系统。这种旋转脱气装置具有一向旋转的转子的轴中心部提供惰性气体的喷嘴。在旋转的转子浸渍在熔融铝合金中的状态下，从喷嘴向熔融金属中喷射和提供氩、氮或其它惰性气体，同时使旋转的转子以200-650rpm的速度旋转，使得熔融金属中的夹杂物等随着微细气泡一起上浮到熔融金属的表面，以便使脱气和脱渣一起进行。(日本特开平7-207373号公报)

另一方面，近年来这种旋转脱气装置又开发出具有一个或多个能够向旋转的转子中心部提供惰性气体及熔剂的装置(美国专利第6,375,712号)。

通过使用这种旋转脱气装置，能够有效抑制在向熔融金属中分散熔剂过程中氯化物及其它有害气体的产生，并且还提高脱渣效果。

然而，发明人通过试验判明，如果利用熔剂注入旋转脱气装置使用非钠系熔剂处理熔融金属，会产生熔剂的主要组分KCl从旋转的转子附近的喷嘴喷出时，不转化成熔融盐，而是作为未反应熔剂附着与沉积在喷嘴附近的问题。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术的上述问题，提供一种在用熔剂注入旋转脱气装置及非钠系熔剂处理熔融铝合金时，防止未反应的熔剂附着与沉积，从而确保高脱渣效果的非钠系熔剂，以及利用其处理熔融铝合金的方法。

为实现上述目的，根据本发明，提供一种适用于在熔剂注入旋转脱气装置中处理熔融铝合金的非钠系熔剂，其特征在于包含，按质量百分比，AlF₃：80～95％、KCl：2.5～10％、K₂SO₄：2.5～10％作为必要组分，其余为总计5％或以下的其它氯化物、氟化物及硝酸盐。

进一步，本发明提供一种在具有一个或多个能向旋转转子的轴中心部提供惰性气体和熔剂的喷嘴的熔剂注入旋转脱气装置中用本发明的非钠系熔剂处理熔融铝合金的方法，其特征在于：

维持上述旋转转子浸渍在上述熔融铝合金中的状态，以及