(10)申请公布号 (43)申请公布日 2013.08.28C N  103266237 A (21)申请号 201310228423.4
(22)申请日 2013.06.07
C22C 1/06(2006.01)
C22C 18/00(2006.01)
(71)申请人东南大学
地址211189 江苏省南京市江宁区东南大学
路2号
(72)发明人吴炳尧  修毓平
(74)专利代理机构南京瑞弘专利商标事务所
(普通合伙) 32249
代理人杨晓玲
(54)发明名称
铸造锌合金熔炼用除渣精炼熔剂及其制备方
法
(57)摘要
本发明是一种铸造锌合金熔炼用除渣精炼熔
剂及其制备方法，该熔剂是通过将超微细的稀土
氧化物加入以氯化钠，氯化钾，氟铝酸钠，氟硅酸
钠，硝酸钠，碳酸钠，氟化钠为主体的粉料中，经搅
拌、脱水和熟化后制成的。熔炼中使用该熔剂可有
vimeo 0006解决方法
效净化锌合金液，提高流动性和铸造性能，促进锌
合金铸造组织中晶粒的细化和第二相在晶内的弥
散析出，从而提高锌合金的强度，硬度，耐磨性和
耐蚀性，同时有效地克服了现有锌合金除渣精炼
熔剂产生大量有毒有害气体和烟尘，严重污染环
境的弊端。
(51)Int.Cl.
权利要求书1页  说明书5页
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页  说明书5页(10)申请公布号CN 103266237 A
*CN103266237A*
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1.一种铸造锌合金熔炼用除渣精炼熔剂，其特征在于该熔剂按重量百分比计算，组成为：以重量计
：
2.按照权利要求1所述的铸造锌合金熔炼用除渣精炼熔剂，其特征在于所述的稀土氧化物在铸造锌合金熔炼用除渣精炼熔剂中的重量含量为0.6%-1.5%。
3.按照权利要求2所述的所述的铸造锌合金熔炼用除渣精炼熔剂，其特征在于所述稀土氧化物是氧化镧，氧化铈或氧化镨，或该三种氧化物的组合。
4.按照权利要求3所述的所述的铸造锌合金熔炼用除渣精炼熔剂，其特征在于所述的稀土氧化物的组成以重量计为：
氧化镧的含量为20%-30%，
氧化铈的含量为65%-75%，
氧化镨的含量为2%-5%。
5.按照权利要求2和3所述的所述的铸造锌合金熔炼用除渣精炼熔剂，其特征在于所述稀土氧化物粉体的粒度为2-5μm 。
6.一种如权利要求1所述的铸造锌合金熔炼用除渣精炼熔剂的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
a)将氯化钠、氯化钾、氟铝酸钠、氟硅酸钠和氟化钠在95°C—125°C 的温度和常压下混合搅拌45分钟，形成均匀干燥粉体混合物；
b)向该混合物中加入硝酸钠、碳酸钠和稀土氧化物，在85°C-100°C 的温度和常压下混合搅拌30分钟；
c)自然冷却搅拌20分钟。权  利  要  求  书CN 103266237 A
铸造锌合金熔炼用除渣精炼熔剂及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种铸造锌合金熔炼过程中净化锌合金熔液所使用的除渣精炼熔剂及其制备方法。
背景技术
[0002] 铸造锌合金的熔炼过程分为熔化，调整成份，除渣精炼，变质处理，调整温度和浇注。由于炉料不洁，炉料受热表面氧化，导致已熔化的锌合金液面上有浮渣或熔渣，它是金属氧化物和被卷入外来杂质的混合物。这种浮渣和分散在熔液内的夹杂和气体必须除尽，以确保铸件组织的纯净。因此，除渣精炼是必要的净化处理工艺。一般采用静置澄清，氯盐处理，惰性气体吹炼以及过滤等净化方法。目前应用最广也是最经济的处理方法是氯盐处理法。即待合金熔化后用钟罩压入占炉料质量分数为0.1%-0.3%
的氯化锌或质量分数为0.1%-0.3%的氯化铵，或质量分数为3%-4%的六氯乙烷，或质量分数为0.2%-0.5%以氯化钠、氯化钾为主体并含有上述单一或多种成份的普通锌合金除渣精炼剂。上述氯盐处理过程虽然可以在不同程度上去除锌合金液中40%-80%的氧化物和金属间化合物，使浮渣中的锌合金含量下降50%-80%。但同时也产生大量烟尘和有毒有腐蚀性气体，恶化作业环境，使合金熔损率增大，难以获得组织致密、无熔渣、无气泡及夹杂物的锌合金。
发明内容
[0003] 技术问题：本发明的目的是提供一种铸造锌合金用除渣精炼熔剂，以解决现有技术中存在的上述问题，用本发明的这种熔剂组合物对铸造锌合金熔液进行除渣精炼处理应无烟尘和有害气体，可有效净化锌合金液，提高流动性和铸造性能，促进锌合金铸造组织中晶粒的细化和第二相在晶内的弥散析出，从而提高锌合金的强度，硬度，耐磨性和耐蚀性，同时减少合金熔损率。
[0004] 本发明的另一个目的是提供一种上述组合物的制备方法。
[0005] 技术方案：本发明的铸造锌合金熔炼用除渣精炼熔剂组合物，按重量百分比该组合物由以下组分组成：以重量计：
[0006]
[0007] 所述的稀土氧化物在铸造锌合金熔炼用除渣精炼熔剂中的重量含量为0.6%-1.5%。
[0008] 所述稀土氧化物是氧化镧，氧化铈或氧化镨，或是该三种氧化物的组合。[0009] 所述的稀土氧化物的组合以重量计为：
[0010] 氧化镧的含量为20%-30%，
[0011] 氧化铈的含量为65%-75%，
[0012] 氧化镨的含量为2%-5%。
[0013] 所述稀土氧化物粉体的粒度为2-5μm。
[0014] 本发明的的铸造锌合金熔炼用除渣精炼熔剂的制备方法包括以下步骤：[0015] a)将氯化钠、氯化钾、氟铝酸钠、氟硅酸钠和氟化钠在95°C—125°C的温度和常压下混合搅拌45分钟，形成均匀干燥粉体混合物；
[0016] b)向该混合物中加入硝酸钠、碳酸钠和稀土氧化物，在85°C-100°C的温度和常压下混合搅拌30分钟；
[0017] c)自然冷却搅拌20分钟。
[0018] 本发明的熔剂组合物可以采用常规氯盐处理工艺对铸造锌合金熔液进行除渣精炼。例如，对压铸用锌合金，待合金液温度达到工艺要求的处理温度时（合金牌号不同，则处理温度不同，处理温度高于相应牌号浇注温度30°C-50°C有利于清渣和精炼），将按比例备用熔剂量的1／3用盆形钟罩压入合金液中，（离炉底约10厘米），平移炉内各处并将钟罩做圆周运动，以便让其粉末尽量弥散分布于熔池内部，以加快反应速度，如在反射炉中使用，则将熔剂置于网状金属框内，然后在炉内左右来回移动。反
应时间约5-8分钟，反应完毕后将剩余的2／3熔剂均匀覆盖在锌液面上，静置2-4分钟，然后搅动浮渣，直至渣液彻底分离，渣成粉状为止，最后扒渣浇铸。
[0019] 有益效果：在上述熔剂组合物中，稀土氧化物是通过组分氟铝酸钠和氟硅酸钠在锌合金液熔炼温度下放热反应形成的局部高温能量起伏，被合金液中的铝元素还原成具有新鲜活性表面的稀土元素，利用该稀土元素活泼的化学性质，可与锌合金液中的氧，氮，氢等杂质和一系列低熔点杂质分别形成相对密度小、熔点高的难熔化合物，很容易和熔渣一起从金属液中排除出去，达到除渣精炼效果。稀土元素对锌合金液具有变性作用，钝化作用和细化作用，即可以提高金属液流动性和铸造性能，细化合金铸造组织，消除锌合金中沿晶界分布的连续网状结构，使合金强度，硬度，耐磨性和耐蚀性提高。利用硝酸钠和碳酸钠在
锌合金熔炼温度下分解反应所释放的气泡，可有效吸附锌合金熔液中溶解的气体和弥散分布的细小质点。按一定配比投入的氯化钠，氯化钾和氟化钠，在锌合金熔炼温度下形成低熔点且容易捕捉杂质同时与锌合金液不润湿的熔剂，利于造渣和锌合金与渣的分离。这些组分的组合以及各组分的上述百分比范围，是通过大量试验确定的，上述组合以及百分比范围使本发明铸造锌合金除渣精炼熔剂组合物具有上述净化处理效果，合金综合性能和环保无有害烟尘的优良平衡。
[0020] 整个处理过程无烟尘和刺鼻有毒有害气体释出，处理后收集的废渣中锌合金含量重量百分比不高于5%。锌合金液的流动性提高，组织性能改善。
具体实施方式
[0021] 下面通过实施例和对比例进一步说明本发明。在以下实施例和对比例中，主要采取肉眼观察处理过程中烟尘大小和炉渣物理状况以及测试熔渣中锌合金含量，同时用金属型在炉前浇注未经后续变质处理的铸造锌合金试样，浇注后2－3分钟将已凝固的试样从铸型中取出水冷，然后将试样一端夹持在虎钳上用锤击断，根据击断时用力大小及试样的折断角来判断锌合金的力学性能并结合观察断口的晶粒大小，有无偏析，氧化，夹渣，以综合判断除渣精炼的效果。
[0022] 例1：
[0023]
[0024]
[0025] 例2
[0026]

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