[发明专利]一种铝热还原-熔渣精炼制备难混溶合金铸锭的方法

摘要

一种铝热还原-熔渣精炼制备难混溶合金铸锭的方法，属于冶金技术领域，按以下步骤进行：（1）根据要制备的难混溶合金铸锭的成分准备金属氧化物粉；（2）将金属氧化物粉和Al粉混合，加入造渣剂；（3）放入反应器内，表层放上Mg粉，在电磁场作用下明火引燃，得到高温熔体；（4）将高温熔体在电磁场作用下进行金渣熔炼，将上层的还原熔炼渣放掉总重量的30~50%，获得熔炼高温熔体；（5）加入预熔渣进行精炼除杂，同时向熔炼高温熔体中喷吹脱氧剂；除去精炼渣，获得精炼合金熔体；（6）强制水冷至室温，再去渣抽锭。本发明的方法操作简单，对工艺条件要求低，是一种低成本快速制备大尺寸难混溶合金的方法。

主权项

一种铝热还原‑熔渣精炼制备难混溶合金铸锭的方法，其特征在于按以下步骤进行：（1）准备金属氧化物粉：根据要制备的难混溶合金铸锭的成分准备金属氧化物粉，金属氧化物粉为Cu基金属氧化物粉、Al基金属氧化物粉或Ni基金属氧化物粉；Cu基金属氧化物粉由CuO粉和PbO粉组成，或由CuO粉和CoO粉组成，或由CuO粉和Fe₂O₃粉组成；Al基金属氧化物粉为PbO粉、Bi₂O₃粉或In₂O₃粉；Ni基金属氧化物粉由Ni₂O粉和CuO粉组成，或由Ni₂O粉和PbO粉组成；（2）混合配料：将金属氧化物粉和Al粉混合，然后加入造渣剂CaO，CaO占金属氧化物粉和Al粉总重量的2~5%，将全部物料混合均匀后制成待还原物料；（3）铝热还原：将待还原物料放入反应器内，并在待还原物料表层放上Mg粉，将Mg粉直接明火引燃，引发铝热还原反应，同时启动电磁感应进行电磁搅拌，得到由合金熔体和氧化铝基还原熔渣组成的高温熔体；（4）电磁场作用下感应熔炼：将高温熔体在电磁场作用下进行金渣熔炼分离，熔炼温度为1900~2000℃，熔炼时间为1~5min，上层形成还原熔渣，下层形成合金熔体；熔炼结束后将上层的还原熔炼渣放掉总重量的50~70%，获得熔炼高温熔体，熔炼高温熔体的上层为剩余还原熔渣，下层为合金熔体；（5）电磁场作用下熔渣精炼：在电磁场作用下，向熔炼高温熔体中加入预熔渣进行精炼除杂，预熔渣加入量为熔炼高温熔体中剩余还原熔渣重量的0.5~1倍，精炼温度为1400~2000℃，精炼时间5~30min；同时在熔渣精炼过程中，采用底吹方式，通过惰性气体携带向熔炼高温熔体中喷吹脱氧剂；精炼完成后获得精炼的高温熔体，上层为熔渣层，下层为精炼合金熔体层； （6）精炼合金熔体的快速凝固：停止施加电磁场并进行强制水冷，至精炼合金熔体冷却至室温，再去渣抽锭，制成难混溶合金铸锭。