專利名稱：中頻感應(yīng)爐混熔電池級(jí)混合稀土金屬工藝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種以低鋅低鎂混合稀土金屬為原料，以堿金屬氯化物為保護(hù)劑，對(duì)電池級(jí)混合稀土金屬進(jìn)行混熔，屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域。
目前，電池級(jí)混合稀土金屬是以低鋅低鎂分組氯化稀土為原料，利用2000A的電解槽所生產(chǎn)，每組電解體系的工藝參數(shù)(電流、電壓、溫度、電解質(zhì)濃度)不盡相同，而且分組氯化稀土在生產(chǎn)過程中也做不到每一批之間的配份元素含量完全一致。由于原料、設(shè)備能力的生產(chǎn)工藝條件的限制，產(chǎn)品中鑭、鈰、鐠、釹含量波動(dòng)極大，尤其鑭最為嚴(yán)重，將直接影響終端產(chǎn)品鎳氫電池的使用壽命。
本發(fā)明的目的是提供一種利用中頻感應(yīng)爐混熔電池級(jí)混合稀土金屬工藝方法，是穩(wěn)定電池級(jí)混合稀土金屬的配份元素，使用氯化鉀和氯化鈉二元混合鹽作為保護(hù)覆蓋劑，能夠防止稀土金屬的氧化損失，達(dá)到混合稀土金屬產(chǎn)品中配份元素均勻一致。
下面結(jié)合附圖
對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步描述本發(fā)明的中頻感應(yīng)爐混熔電池級(jí)混合稀土金屬工藝方法，在非真空敞開體系中是以低鋅低鎂混合稀土金屬為原料，以氯化鉀和氯化鈉二元混合鹽保護(hù)覆蓋劑，以高純氧化鋁陶瓷坩堝為熔煉容器，對(duì)電池級(jí)混合稀土金屬進(jìn)行混熔，在鑄錠過程中用分體式無底鑄錠模。將氯化鉀和氯化鈉二元混合鹽加熱熔化后，緩慢加入規(guī)定批量的低鋅低鎂混合稀土金屬，熔化后經(jīng)過中頻感應(yīng)爐自身攪拌力作用，使液態(tài)稀土金屬混合充分均勻。熔煉溫度為850-950℃，熔煉時(shí)間為20-40分鐘，混合稀土金屬與保護(hù)覆蓋劑的比例為3-5∶1使產(chǎn)品內(nèi)部成份均勻一致，減少真空裝置，降低設(shè)備投資。熔煉容器和中頻感應(yīng)爐感應(yīng)線圈與坩堝之間用石英砂打?qū)崯Y(jié)，對(duì)爐體和坩堝加以保護(hù)，并在石英砂中加入3-5％的硼酸，以提高爐襯的致密度。保護(hù)覆蓋劑采用氯化鉀和氯化鈉二元混合鹽，可降低熔煉溫度，在混合稀土金屬鑄錠時(shí)，保證了稀土金屬鑄錠外觀質(zhì)量好，同時(shí)減少稀土金屬在混熔過程中的損失，在鑄錠過程中采用了耐熱鋼材質(zhì)的分體式無底鑄錠模，澆鑄完畢，待稀土金屬溫度降低后，取下鑄錠，使稀土金屬極易脫模，且無底鑄錠模使用壽命長(zhǎng)，同時(shí)降低勞動(dòng)強(qiáng)度。
本發(fā)明的中頻感應(yīng)爐混熔電池級(jí)混合稀土金屬生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，方便用戶的生產(chǎn)操作，稀土金屬產(chǎn)品內(nèi)部配份元素含量一致，有利于生產(chǎn)鎳氫粉時(shí)原料的配比，稀土金屬設(shè)備投資少，便于安裝維護(hù)，產(chǎn)品中非稀土雜質(zhì)含量低，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，從而提高了鎳氫電池的性能，混熔后的產(chǎn)品質(zhì)量完全能夠滿足用戶的要求。
本發(fā)明的中頻感應(yīng)爐混熔電池級(jí)混合稀土金屬工藝方法的最佳實(shí)施例原料低鋅低鎂混合稀土金屬197噸KCl-NaCl＝元混合鹽18噸設(shè)備GW-0.5T中頻無鐵芯感應(yīng)熔煉爐生產(chǎn)過程每一爐先投入20-25Kg二元混合鹽(工業(yè)級(jí)包頭生產(chǎn))，待熔化后加入250-255Kg低鋅低鎂混合稀土金屬(包頭生產(chǎn))，中頻爐功率調(diào)主100KW左右，溫度保持在850-950℃，熔煉20-30分鐘，靜置5分鐘，待其內(nèi)部成份充分均勻后進(jìn)行出爐，澆鑄操作，用不銹鋼勺取出金屬澆鑄在無底42CrMo材質(zhì)鑄錠模內(nèi)，然后進(jìn)行下一爐的熔煉操作，待金屬冷卻后進(jìn)行脫模、清理、打磨，經(jīng)分析檢驗(yàn)合格后包裝成為最終產(chǎn)品。
試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)品為電池級(jí)混合稀土金屬194.35噸，耗電量約420KW·h/t，分析檢測(cè)結(jié)果表明混熔后產(chǎn)品內(nèi)部成分均勻穩(wěn)定，非稀土雜質(zhì)均不超標(biāo)，同一批次內(nèi)的產(chǎn)品配份元素含量均勻一致?；烊矍巴慌蝺?nèi)任取五塊稀土金屬的分析結(jié)果(％) 表一 混熔后同一批次內(nèi)任取五塊稀土金屬的分析結(jié)果(％) 表二 混熔后相鄰五批產(chǎn)品的分析結(jié)果(％) 表三
權(quán)利要求
1.一種用中頻感應(yīng)爐混熔電池級(jí)混合稀土金屬工藝方法，其特征在于在非真空敞開體系中，用低鋅低鎂混合稀土金屬為原料，用氯化鉀和氯化鈉二元混合鹽為保護(hù)覆蓋劑，用高純氧化鋁陶瓷坩堝為熔煉容器，在鑄錠過程中用分體式無底鑄錠模。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中頻感應(yīng)爐混熔電池級(jí)混合稀土金屬工藝方法，其特征在于將氯化鉀和氯化鈉二元混合鹽加熱熔化后，緩慢加入低鋅低鎂混合稀土金屬，熔煉溫度為850-950℃，熔煉時(shí)間為20-40分鐘，稀土金屬與保護(hù)劑的比例為3-5∶1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的中頻感應(yīng)爐混熔電池級(jí)混合稀土金屬工藝方法，其特征在于中頻感應(yīng)爐感應(yīng)線圈與高純氧化鋁陶瓷坩堝之間用石英砂打?qū)崯Y(jié)，在石英砂中加入3-5％的硼酸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的中頻感應(yīng)爐混熔電池級(jí)混合稀土金屬工藝方法，其特征在于將稀土金屬與保護(hù)劑熔化后經(jīng)過中頻感應(yīng)爐自身攪拌，使液態(tài)混合稀土金屬充分均勻，采用耐熱鋼材質(zhì)的分體式無底鑄錠模，澆鑄完畢脫模、清理、打磨為內(nèi)部成分均勻的稀土金屬。
全文摘要
本發(fā)明的一種中頻感應(yīng)爐混熔電池級(jí)混合稀土金屬工藝方法，在非真空敞開體系中，以低鋅低鎂混合稀土金屬為原料，以氯化鉀和氯化鈉混合鹽為保護(hù)覆蓋劑，以高純氧化鋁陶瓷坩堝為熔煉容器，在鑄錠過程中用分體式無底鑄錠模，將氯化鉀和氯化鈉二元混合鹽在850－950℃溫度下熔化后，緩慢加入低鋅低鎂混合稀土金屬，熔煉時(shí)間為20－40分鐘，出爐、鑄錠，稀土金屬與保護(hù)劑的比例為3－5∶1，混熔后混合稀土金屬產(chǎn)品中配份元素均勻穩(wěn)定，完全能夠滿足生產(chǎn)鎳氫電池儲(chǔ)氫粉的要求。
文檔編號(hào)C22C1/02GK1428450SQ0114327
公開日2003年7月9日 申請(qǐng)日期2001年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月25日
發(fā)明者王曉鐵, 劉金鵬, 劉義, 張連順, 于鵬, 桂立君, 苗龍 申請(qǐng)人:內(nèi)蒙古包鋼稀土高科技股份有限公司