[发明专利]一种除钠精炼工艺

说明书

本发明涉及铝合金精炼技术领域，特别涉及一种除钠精炼工艺，旨在提高除钠效果，同时减少工艺成本以及时间成本。其主要步骤如下：S1：将合金加至熔炉内，加热熔炼成熔体；S2：将熔炉温度升至710‑725℃，控制温度稳定，使钠元素氧化生成氧化浮渣；S3：继续加热，升高温度至725‑740℃，关闭熔炉炉门，使用氮气喷吹熔体；S4：熔体静置；S5：扒渣，得除钠后的铝合金熔体。其通过在高温下钠元素与氧气反应产生氧化浮渣，以及在密闭高温条件下使钠元素与氮气反应产生叠氮化钠浮渣，从而使钠元素以浮渣形式漂浮在铝熔体表面，再将浮渣捞去，即可得到除钠后的铝合金熔体。

技术领域

本发明涉及铝合金精炼技术领域，特别涉及一种除钠精炼工艺。

背景技术

钠是铝熔体中的微量元素之一，其含量虽然很少，但是其对铝合金铸造加工性能的影响非常大，尤其是对含镁高的铝合金铸锭的热裂纹和热轧时开裂的影响较大。钠作为低熔点杂质存在于合金中，并以游离状态存在于晶界，在其含量甚微的情况下，也会扩大结晶过程中脆性区的下限温度，降低脆性区的强度和延伸率。当合金收缩应力超过其自身强度时，便导致铸锭产生裂纹。

现有技术中，一般在铝熔体精炼时，采用除钠精炼剂进行除钠精炼，但是这种精炼工艺除钠效果较差，为达到工艺指标要求，一般需多次重复精炼，费时费力，且精炼成本高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种除钠精炼工艺，旨在提高除钠效果，同时减少工艺成本以及时间成本。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种除钠精炼工艺，包括以下步骤：

S1：将合金加至熔炉内，加热熔炼成熔体；

S2：将熔炉温度升至710-725℃，控制温度稳定，使钠元素氧化生成氧化浮渣；

S3：继续加热，升高温度至725-740℃，关闭熔炉炉门，使用氮气喷吹熔体；

S4：熔体静置；

S5：扒渣，得除钠后的铝合金熔体。

进一步的，S2中控制温度为720℃，并维持10min。

进一步的，S3中升高温度至730℃。

进一步的，S3中氮气喷吹时间为30min。

进一步的，在S2和S3之间增加S2’：向熔体中加入丙烯酸铵及引发剂，搅拌。

进一步的，所述引发剂为过硫酸铵。

本发明具有以下有益效果：

1.通过在炉门打开的状态下，对熔炉加热，使熔炉内熔体温度升高至710℃，并控制温度稳定，维持10min。相比较于其他金属元素，钠元素较活泼，其易氧化，当对熔炉内熔体燃烧加热时，钠与空气中的氧气接触，产生氧化浮渣，从而能够减少铝合金中的部分钠元素。

2.向铝熔体内喷吹氮气，使氮气与钠元素发生反应，以此来消耗钠元素。在密闭高温隔绝的环境下，熔体中的钠元素与氮气发生反应，产生叠氮化钠NaN₃，高温下，叠氮化钠以浮渣形式漂浮在铝液表面，从而能够进一步减少铝合金熔体中的钠元素含量；

3.本发明在过硫酸铵做引发剂的条件下，向熔体中加入丙烯酸铵，熔体中的钠元素与丙烯酸铵反应产生丙烯酸钠，并进一步聚合为聚丙烯酸钠。聚丙烯酸钠作为一种新型功能高分子材料，其分子之间相互产生交联键，形成聚合物，使铝合金熔体中的钠元素被转移至聚丙烯酸钠中，从而减少铝合金熔体中的部分钠元素。且丙烯酸钠与丙烯酸铵共聚物具有一定的粘度，其在熔体内形成絮状物，并逐渐漂浮至熔体上表面，之后将浮渣捞去，得到除钠后的铝熔体。

具体实施方式