[发明专利]一种铝合金精炼剂的制备方法

说明书

本发明属于铝合金铸件领域，具体涉及一种铝合金精炼剂的制备方法。本发明先取贝壳粉碎，将贝壳粉末浸泡在酸液中后加入氯化钾，浸泡后得改性贝壳粉末，将其和硅藻土等物质混合后得混合粉末，备用，再取水稻秸秆和风化煤加入发酵罐中，加入腐殖酸和酵母菌粉进行发酵，收集发酵液后浓缩，向浓缩液中加入玉米淀粉和纳米有机膨润土，分散后干燥得改性玉米淀粉，取三氧化二铝粉末和备用的混合粉末混合后调节pH，调节后进行加热、冷置，分离得沉淀物后干燥，得干燥物后压制成型，炭化，即可得到精炼剂，本发明制得的精炼剂除气效果好，精炼时使合金渣分离彻底，明显降低铝合金铸件中的气孔度和夹杂氧化物，并且原料安全环保。

技术领域

本发明属于铝合金铸件领域，具体涉及一种铝合金精炼剂的制备方法。

背景技术

在铝合金铸件中，材料的可靠性以及铸件的性能会因为夹杂物的存在面对极大的威胁。铝熔体中的夹杂物会导致氢难以除去，影响除气的效果。铝熔体中的夹杂物和氢之间存在相互作用，一般来说，铝液中氧化夹杂物愈多，所吸附的氢也就愈多，导致氢含量增加，促进了铸件中气孔的形成；反之，铝液的氢含量会随着氧化夹杂含量的降低而减小。对于铝合金铸件的力学性能来说，夹杂物总是直接或间接地影响着性能的高低。基体的连续性会被夹杂物的存在而破坏，提供疲劳裂纹萌生的核心，造成应力集中，促进裂纹扩展，使得零件的抗疲劳能力降低，伸长率和抗拉强度等零件的力学性能会严重被恶化，造成产品的早期失效，材料的可靠性面临极大的威胁。

目前精炼剂的常规生产工艺是采用冲天炉预熔法和电炉熔化法，这两种方法均是将石灰、铝矾土、白云石、硅石等天然造渣材料混合后放入高温炉中熔化后、冷却破碎后制得。这些方式需消耗大量的石灰和铝矾土等天然资源，耗电量大，生产成本高，因此使得预熔精炼剂的价格很高，大大增加了钢铁企业的冶炼成本，同时钢包炉精炼完毕后产生的大量精炼废渣也造成了环境的严重污染和资源的大量浪费。

另外，传统的铝合金制造过程中使用的精炼剂，会导致成品的导电性、导热性、耐腐蚀性不强，而且生产出来的合金铸件中的气孔度偏高，在铸件表面多会产生七孔，氧化杂物的比例也较高，影响了合金铸件的性能，在精炼的过程中的产物具有刺激性气味，对于工作人员人体危害极大。总而言之，精炼剂存在夹渣多、氧化烧损大、合金渣分离不彻底、除气除渣效果不佳的问题。

因此，亟待开发一种有效减少夹渣、合金分离彻底、除气除渣效果佳的精炼剂具有必要的意义。

发明内容

本发明主要解决的技术问题：针对目前铝合金的精炼剂夹渣多、合金渣分离不彻底、除气除渣效果不佳的问题，提供了一种铝合金精炼剂的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

（1）称取贝壳，粉碎后得贝壳粉末，按质量比1:10将贝壳粉末加入盐酸中，并加入氯化钾，搅拌后加热，过滤后得滤渣，洗涤后干燥，得改性贝壳粉末；

（2）按重量份数计，分别选取60～70份改性贝壳粉末、3～5份硅藻土、1～3份石墨和3～5份碳酸钠，加入球磨机中，球磨后过筛，过筛后得改性贝壳粉末混合物；

（3）称取三氧化二铝粉末加入水中，搅拌后加入改性贝壳粉末混合物，混合后调节pH值为7.2～7.5；

（4）待调节pH后，加热搅拌并冷冻放置，离心分离，收集沉淀物，将沉淀物放入烘箱中干燥得干燥物；

（5）按质量比5:1将干燥物与水混合加入压制机中，压制后得成型的坯体，放入烘箱中干燥，干燥后的坯体置于炭化炉中，在氮气保护下炭化得炭化物，粉碎后过筛，即可得到铝合金精炼剂。

步骤（1）中所述的氯化钾质量为贝壳粉末质量1～3%。

步骤（2）中所述的改性贝壳粉末混合物质量为三氧化二铝粉末质量10～12倍。

步骤（4）中所述的冷冻温度为-10～-8℃。