[发明专利]一种铝合金熔炼用锆添加剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种铝合金熔炼用锆添加剂及其制备方法，属于铝合金的生产或精炼技术领域。本发明解决了现有锆元素不易以添加剂的形式生产使用、熔解温度高、吸收率不稳定等问题。本发明提供的锆添加剂由锆粉、饱和脂肪酸、煤粉和硝酸钾的混合物和助熔剂组成，助熔剂为铝钛碳生产过程中产生的废渣。其制备方法为在真空环境或惰性气体下破碎混合均匀后，压制成型得到目标物。本发明的锆添加剂加入了少量煤粉和硝酸钾的混合物，该混合物的加入可减缓添加剂在铝液中下沉的速度，加快熔解速度，提升添加剂的实收率，同时对铝熔体具有精炼除气除杂的作用。此外采用铝钛碳生产过程中产生的废渣作助熔剂，大大降低了该添加剂的生产成本。

技术领域

本发明涉及一种铝合金熔炼用锆添加剂及其制备方法，属于铝合金的生产或精炼技术领域。

背景技术

近年来，随着科学技术以及工业经济的飞速发展，铝合金作为一种有色金属结构材料在航空、航天、汽车、国防和医疗等各个领域发挥着越来越重要的作用。合金化是铝合金生产工艺流程中重要的一环，而合金添加元素在熔融铝中的熔解是合金化的重要过程。通常合金添加元素有铜、锆、硅、镁、锌、锰、铁、铬等。现有技术中出现了以金属添加剂进行添加元素的新形式，以此来代替纯金属或中间合金形式添加元素的方法，这种方法解决了以铝基中间合金方式或纯金属添加的一些缺点。常见的金属添加剂包括铁剂、锰剂、硅剂、钛剂、铜剂等。

锆元素是一种单质高熔点金属，其表面易形成氧化膜，高温时会与金属发生反应，生成固溶体，使金属具有良好的综合力学性能。目前，锆元素很少以添加剂的形式生产使用，主要原因是其熔解温度高、吸收率不稳定，而且金属添加剂的密度一般都比铝大，在添加量较大时，添加剂沉到炉底，结成大块，严重影响吸收率。

因此，提供一种铝合金熔炼用锆添加剂及其制备方法是十分必要的。

发明内容

本发明为了解决现有锆元素不易以添加剂的形式生产使用、熔解温度高、吸收率不稳定等问题，提供一种铝合金熔炼用锆添加剂及其制备方法。

本发明的技术方案：

一种铝合金熔炼用锆添加剂，由以下重量份的原料组成：锆粉75％-85％、饱和脂肪酸2％-6％、煤粉和硝酸钾的混合物0.3％-0.8％、余量为助熔剂，各组分之和为100％。

进一步限定，助熔剂为铝钛碳生产过程中产生的废渣。

更进一步限定，铝钛硼生产过程中产生的废渣的主要成分为氟钛酸钾和氟硼酸钾。

进一步限定，助熔剂的粒度为150-200目。

进一步限定，锆粉为海绵锆粉和结晶锆粉的混合物。

进一步限定，锆粉的锆含量≥99.5％。

进一步限定，锆粉的粒度为50-120目。

进一步限定，饱和脂肪酸为硬脂酸。

进一步限定，在煤粉和硝酸钾的混合物中，煤粉和硝酸钠的质量比为1:1。

上述铝合金熔炼用锆添加剂的制备方法为：将锆粉和助熔剂在真空环境或惰性气体保护下破碎，然后加入饱和脂肪酸、煤粉和硝酸钾的混合物混合搅拌均匀，最后压制成型，得到块状锆添加剂。

上述锆添加剂用于铝合金熔炼。

本发明通过改变锆添加剂的成分及配比，研究锆添加剂的溶解速度、吸收率不稳定，且锆添加剂密度大，在添加量较大时，添加剂沉到炉底，结成大块，严重影响吸收率的问题，与现有技术相比具体有益效果为：