專利名稱：采用鉻屑制備鋁鉻中間合金的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制備鋁鉻中間合金的方法。
背景技術(shù)：
熔煉鋁合金時(shí)，采用全部元素使用單質(zhì)在熔煉爐中進(jìn)行熔化的方法會(huì)受到很多限制，如鋁的熔點(diǎn)為660°C，鉻的熔點(diǎn)為1857°C，鉻的熔點(diǎn)較高不能直接加入，且鉻的比重較大，在鋁中的溶解速度較慢，如以純金屬形式加入，易造成偏析，當(dāng)合金中鉻含量范圍較窄時(shí)，很難獲得準(zhǔn)確地化學(xué)成分，其后果就是鋁合金燒損大，化學(xué)穩(wěn)定性差，生產(chǎn)周期長(zhǎng)，且不易連續(xù)生產(chǎn)?；谏厦嫒蹮捜秉c(diǎn)，預(yù)先將鉻配制成二元或多元的中間合金，然后再以中間合金 形式加入到熔體中，其過(guò)程就是將熔點(diǎn)高的元素與熔點(diǎn)低的元素組成中間合金先熔化好。采用現(xiàn)有方法制備中間合金過(guò)程時(shí)，需要將鋁合金液過(guò)熱到1200 1300°C加入金屬鉻，存在鋁合金液燒損率大，爐前調(diào)加比較困難，增加生產(chǎn)周期，導(dǎo)致設(shè)備損耗較大，增加生產(chǎn)成本，因而不利于鋁鉻中間合金的連續(xù)生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有制備鋁鉻中間合金時(shí)熔煉爐的溫度高，生產(chǎn)周期長(zhǎng)和燒損率高的問(wèn)題，而提供采用鉻屑制備鋁鉻中間合金的方法。本發(fā)明采用鉻屑制備鋁鉻中間合金的方法是通過(guò)下列步驟實(shí)現(xiàn)一、依照化學(xué)式AlCrn，η為I < η < 20，按化學(xué)計(jì)量比稱取鋁錠條和Cr屑，向熔煉爐中沿著爐壁排列鋁錠條，將熔煉爐功率調(diào)至80 200kW熔化鋁錠條，待鋁錠條全部熔化后，在鋁液表面均勻撒上預(yù)熱處理后的覆蓋劑，升溫至900 910°C，向熔煉爐中均勻加入所需Cr屑的1/3 1/2，然后停爐以10 40cm/s的速度攪拌4 5分鐘；二、熔煉爐升溫至900 910°C，保溫8 10分鐘，均勻加入剩余的Cr屑，停爐以10 40cm/s的速度攪拌4 5分鐘，除渣后升溫至900 910°C，保溫20 30分鐘后扒渣，然后澆注成錠得到鋁鉻中間合金；其中步驟一與步驟二所述的Cr屑為(O. 01 10) X (O. 01 I. 5) X (O. 01 O. 4)mm 或(I. 2 30)X (0.4 2·3)Χ (O. 4 O. 9)mm 或(I. 6 42) X (0.7 3·3)Χ(O. 9 I. 5) mm的片屑；步驟一所述的預(yù)熱處理后的覆蓋劑是按重量比將42% 48%的KC1，37% 43%的 NaCl, 5. 7% 6. 6% 的 Na3AlF6,4. 2% 4. 4% 的 CaF2, Na2SiF6 ( O. 5%, MgCl2 ( O. 5% 和BaCl2 ( O. 5%混合，在120 180°C溫度下干燥至覆蓋劑中H2O的質(zhì)量含量在O. 5%以下。本發(fā)明采用鉻屑制備鋁鉻中間合金的方法包含以下優(yōu)點(diǎn)I、加快了生產(chǎn)周期，可連續(xù)生產(chǎn)，采用現(xiàn)有工藝制備鋁鉻中間合金，如按150kg的爐量計(jì)，熔化一爐需一個(gè)小時(shí)，熔煉爐溫度過(guò)熱到1200 1300°C才能加入金屬鉻，澆注之前還需將熔煉爐溫度調(diào)整到910°C左右，熔化及澆注一爐超過(guò)一個(gè)半小時(shí)，而采用鉻屑制備鋁鉻中間合金時(shí)熔煉爐的溫度保持在900 910°C，降低了熔煉溫度，而且澆注之前無(wú)須再調(diào)整溫度，同樣以150kg的爐量計(jì)，僅需45分鐘，縮短了制備鋁鉻中間合金的生產(chǎn)周期；2、制備得到的鋁鉻中間合金燒損率低，據(jù)統(tǒng)計(jì)采用現(xiàn)有工藝制備鋁鉻中間合金的燒損率達(dá)到11%，而采用鉻屑制備鋁鉻中間合金的燒損率可控制在5%左右，且得到的鋁鉻中間合金化學(xué)成分穩(wěn)定，一次送檢合格率可達(dá)98% ；3、縮短了鋁液在熔煉爐中的時(shí)間，減少了熔煉時(shí)的金屬氧化，降低了熔煉溫度，節(jié)約了制備鋁鉻中間合金的成本和能源消耗。
具體實(shí)施例方式具體實(shí)施方式
一本實(shí)施方式采用鉻屑制備鋁鉻中間合金的方法通過(guò)下列步驟實(shí)施
一、依照化學(xué)式AlCrn，η為I < η < 20，按化學(xué)計(jì)量比稱取鋁錠條和Cr屑，向熔煉爐中沿著爐壁排列鋁錠條，將熔煉爐功率調(diào)至80 200kW熔化鋁錠條，待鋁錠條全部熔化后，在鋁液表面均勻撒上預(yù)熱處理后的覆蓋劑，升溫至900 910°C，向熔煉爐中均勻加入所需Cr屑的1/3 1/2，然后停爐以10 40cm/s的速度攪拌4 5分鐘；二、熔煉爐升溫至900 910°C，保溫8 10分鐘，均勻加入剩余的Cr屑，停爐以10 40cm/s的速度攪拌4 5分鐘，除渣后升溫至900 910°C，保溫20 30分鐘后扒渣，然后澆注成錠得到鋁鉻中間合金；其中步驟一與步驟二所述的Cr屑為(O. 01 10) X (O. 01 I. 5) X (O. 01 O. 4)mm 或(I. 2 30)X (0.4 2·3)Χ (O. 4 O. 9)mm 或(I. 6 42) X (0.7 3·3)Χ(O. 9 I. 5) mm的片屑；步驟一所述的預(yù)熱處理后的覆蓋劑是按重量比將42% 48%的KC1，37% 43%的 NaCl, 5. 7% 6. 6% 的 Na3AlF6,4. 2% 4. 4% 的 CaF2, Na2SiF6 ( O. 5%, MgCl2 ( O. 5% 和BaCl2 ( O. 5%混合，在120 180°C溫度下干燥至覆蓋劑中H2O的質(zhì)量含量在O. 5%以下。本實(shí)施方式中所用的Cr屑使用車床、銑床和鉆銑鏜磨床等設(shè)備將金屬Cr加工成片屑狀，設(shè)備優(yōu)選CA6140車床、ZXTM-40A鉆銑鏜磨床、X5030A立式升降臺(tái)銑床和X8130萬(wàn)能工具銑床。當(dāng)Cr屑為(O. 01 10) X (O. 01 I. 5) X (O. 01 O. 4) mm的片屑時(shí)，其中的(O. 01 O. 4)mm為Cr屑的厚度；當(dāng)Cr屑為(I. 2 30) X (O. 4 2. 3) X (O. 4 O. 9)mm的片屑時(shí)，其中的(O. 4 O. 9)mm為Cr屑的厚度；當(dāng)Cr屑為(I. 6 42)X (O. 7 3. 3) X (0.9 I. 5)mm的片屑時(shí)，其中的(O. 9 I. 5) mm為Cr屑的厚度。本實(shí)施方式步驟二所述的保溫8 10分鐘和保溫20 30分鐘時(shí)的熔煉爐功率為30 80kW，當(dāng)熔煉爐的爐量為150kg時(shí)，熔煉爐的功率優(yōu)選40kW，此時(shí)可保證熔煉爐的溫度控制在900 910°C。本實(shí)施方式采用鉻屑制備鋁鉻中間合金時(shí)熔煉爐的溫度保持在900 910°C，澆注之前無(wú)須調(diào)整溫度，縮短了鋁鉻中間合金的生產(chǎn)周期，節(jié)約了制備成本。
具體實(shí)施方式
二 本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是步驟一與步驟二所述的Cr屑為(3 16) X (I. I 2. I) X (O. 5 O. 7) mm的片屑。其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
三本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一或二不同的是步驟二熔煉爐升溫至905 908°C，保溫8 10分鐘。其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式
一或二相同。
具體實(shí)施方式
四本實(shí)施方式采用鉻屑制備鋁鉻中間合金的方法通過(guò)下列步驟實(shí)施一、依照化學(xué)式AlCr2，向熔煉爐中沿著爐壁排列147kg的鋁錠條，將熔煉爐功率調(diào)至150kW熔化鋁錠條，待鋁錠條全部熔化后，在鋁液表面均勻撒上預(yù)熱處理后的覆蓋劑，升溫至900°C，向熔煉爐中均勻加入I. 5kg的Cr屑，然后停爐以30cm/s的速度攪拌5分鐘；二、熔煉爐升溫至900°C，保溫10分鐘，均勻加入I. 5kg的Cr屑，停爐以30cm/s的速度攪拌5分鐘，除渣后升溫至900°C，保溫25分鐘后扒渣，然后澆注成錠得到鋁鉻中間合金；其中步驟一與步驟二所述的Cr屑為(O. 5 6)X (O. 01 I. 5)X (O. 01 O. 4) mm的片屑；步驟一所述的預(yù)熱處理后的覆蓋劑是按重量比將46%的KCl，42. 5%的NaCl，6. 2%的 Na3AlF6,4. 3% 的 CaF2,0. 3% 的 Na2SiF6,0. 3% 的 MgCl2 和 O. 4% 的 BaCl2 混合，在 160。。溫度下干燥至覆蓋劑中H2O的質(zhì)量含量為O. 4%。本實(shí)施方式得到的鋁鉻中間合金為AlCr2中間合金，AlCr2中間合金的熔煉時(shí)間為45分鐘，鋁鉻中間合金的燒損率為5%。
具體實(shí)施方式
五本實(shí)施方式采用鉻屑制備鋁鉻中間合金的方法通過(guò)下列步驟實(shí)施一、依照化學(xué)式AlCr3，向熔煉爐中沿著爐壁排列145. 5kg的鋁錠條，將熔煉爐功率調(diào)至150kW熔化鋁錠條，待鋁錠條全部熔化后，在鋁液表面均勻撒上預(yù)熱處理后的覆蓋齊U，升溫至900°C，向熔煉爐中均勻加入2. 25kg的Cr屑，然后停爐以30cm/s的速度攪拌5分鐘；二、熔煉爐升溫至900°C，保溫10分鐘，均勻加入2. 25kg的Cr屑，停爐以30cm/s的速度攪拌5分鐘，除渣后升溫至900°C，保溫25分鐘后扒渣，然后澆注成錠得到鋁鉻中間合金；其中步驟一與步驟二所述的Cr屑為(3 23) X (O. 4 2. 3) X (O. 4 O. 9)_的片屑；步驟一所述的預(yù)熱處理后的覆蓋劑是按重量比將46%的KCl，42. 5%的NaCl，6. 2%的 Na3AlF6,4. 3% 的 CaF2,0. 3% 的 Na2SiF6,0. 3% 的 MgCl2 和 O. 4% 的 BaCl2 混合，在 160。。溫度下干燥至覆蓋劑中H2O的質(zhì)量含量為O. 4%。本實(shí)施方式得到的鋁鉻中間合金為AlCr3中間合金，AlCr3中間合金的熔煉時(shí)間為45分鐘，鋁鉻中間合金的燒損率為5%。
具體實(shí)施方式
六本實(shí)施方式采用鉻屑制備鋁鉻中間合金的方法通過(guò)下列步驟實(shí)施一、依照化學(xué)式AlCr5，向熔煉爐中沿著爐壁排列142. 5kg的鋁錠條，將熔煉爐功率調(diào)至150kW熔化鋁錠條，待鋁錠條全部熔化后，在鋁液表面均勻撒上預(yù)熱處理后的覆蓋齊U，升溫至900°C，向熔煉爐中均勻加入3. 75kg的Cr屑，然后停爐以30cm/s的速度攪拌5分鐘；二、熔煉爐升溫至900°C，保溫10分鐘，均勻加入3. 75kg的Cr屑，停爐以30cm/s的速度攪拌5分鐘，除渣后升溫至900°C，保溫25分鐘后扒渣，然后澆注成錠得到鋁鉻中間合金；其中步驟一與步驟二所述的Cr屑為(3 30) X (O. 7 3. 3) X (O. 9 I. 5)_的片屑；步驟一所述的預(yù)熱處理后的覆蓋劑是按重量比將46%的KCl，42. 5%的NaCl，6. 2%的 Na3AlF6,4. 3% 的 CaF2,0. 3% 的 Na2SiF6,0. 3% 的 MgCl2 和 O. 4% 的 BaCl2 混合，在 160。。溫度下干燥至覆蓋劑中H2O的質(zhì)量含量為O. 4%。 本實(shí)施方式得到的鋁鉻中間合金為AlCr5中間合金，AlCr5中間合金的熔煉時(shí)間為45分鐘，鋁鉻中間合金的燒損率為5%。
權(quán)利要求
1.采用鉻屑制備鋁鉻中間合金的方法，其特征在于采用鉻屑制備鋁鉻中間合金的方法是通過(guò)下列步驟實(shí)現(xiàn) 一、依照化學(xué)式AlCrn，η為I< η < 20，按化學(xué)計(jì)量比稱取鋁錠條和Cr屑，向熔煉爐中沿著爐壁排列鋁錠條，將熔煉爐功率調(diào)至80 200kW熔化鋁錠條，待鋁錠條全部熔化后，在鋁液表面均勻撒上預(yù)熱處理后的覆蓋劑，升溫至900 910°C，向熔煉爐中均勻加入所需Cr屑的1/3 1/2，然后停爐以10 40cm/s的速度攪拌4 5分鐘； 二、熔煉爐升溫至900 910°C，保溫8 10分鐘，均勻加入剩余的Cr屑，停爐以10 40cm/s的速度攪拌4 5分鐘，除渣后升溫至900 910°C，保溫20 30分鐘后扒渣，然后澆注成錠得到鋁鉻中間合金； 其中步驟一與步驟二所述的Cr屑為(O. 01 10) X (O. 01 I. 5) X (O. 01 O. 4)mm 或(1.2 30)X (O. 4 2. 3) X (O. 4 O. 9) mm 或(I. 6 42) X (O. 7 3. 3) X(O. 9 I. 5) _的片屑； 步驟一所述的預(yù)熱處理后的覆蓋劑是按重量比將42% 48%的KCl，37% 43%的NaCl，5. 7% 6. 6% 的 Na3AlF6,4. 2% 4. 4% 的 CaF2, Na2SiF6 ( O. 5%, MgCl2 ( O. 5%和 BaCl2 ( O. 5%混合，在120 180°C溫度下干燥至覆蓋劑中H2O的質(zhì)量含量在O. 5%以下。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的采用鉻屑制備鋁鉻中間合金的方法，其特征在于步驟一與步驟二所述的Cr屑為(3 16) X (I. I 2. I) X (O. 5 O. 7) mm的片屑。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的采用鉻屑制備鋁鉻中間合金的方法，其特征在于步驟二熔煉爐升溫至905 908 °C，保溫8 10分鐘。
全文摘要
采用鉻屑制備鋁鉻中間合金的方法，它涉及制備鋁鉻中間合金的方法，它要解決現(xiàn)有制備鋁鉻中間合金時(shí)熔煉爐的溫度高，生產(chǎn)周期長(zhǎng)和燒損率高的問(wèn)題。本發(fā)明制備鋁鉻中間合金方法一、在熔煉爐中排列鋁錠條，待鋁錠條熔化后，在鋁液表面撒上覆蓋劑，升溫至900～910℃，加入所需Cr屑的1/3～1/2，然后停爐攪拌；二、熔煉爐溫度升溫至900～910℃，保溫后均勻加入剩余的Cr屑，停爐攪拌后除渣，再升溫至900～910℃，保溫后扒渣，澆注成錠得到鋁鉻中間合金。本發(fā)明制備鋁鉻中間合金生產(chǎn)周期短，合金燒損率低，熔煉爐的加熱溫度低。本發(fā)明主要應(yīng)用于鋁鉻合金的制備。
文檔編號(hào)C22C1/03GK102965527SQ201210499509
公開日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月29日
發(fā)明者胡茂良, 吉澤升, 許紅雨 申請(qǐng)人:哈爾濱理工大學(xué)