本发明涉及球化剂,具体的说是一种能提高镍镁球化剂品质的制备工艺 。
背景技术:
镍镁球化剂是金属镍和金属镁通过高温熔炼手段得到的中间合金,对于镍镁球化剂,由于镍的熔点1452℃,镁的熔点650℃,镍和镁的熔化温度相差很大。金属镁还具有蒸汽压高的特点;且镍与镁形成的金属间化合物高温下不稳定,镁极易氧化形成氧化镁,造成合金粉化,降低镁金属收得率。
控制氧化镁的含量是球化剂生产的一项重要指标。氧化镁在球化剂中属于无效镁,其含量越高,球化能力越低。
技术实现要素:
本发明所要解决的技术问题是,针对以上现有技术的缺点,提出一种能提高镍镁球化剂品质的制备工艺 ,能降低球化剂中的氧化镁含量,提高镍镁球化剂的纯净度。
为了解决上述技术问题,本发明的技术方案是通过以下方式实现的:一种能提高镍镁球化剂品质的制备工艺 ,镍镁球化剂的组分包括镍、镁,镍镁球化剂的制备工艺按以下步骤进行:
步骤1:先按照各个组分含量的比例进行计算,配置助溶剂,助溶剂由氟化镁和氟化钙组成,即二元助熔剂,助溶剂中各个组分的含量按质量百分比为:氟化镁:48-55%,余量为氟化钙,助溶剂的重量=2%×镍镁球化剂重量;
当镍镁球化剂中镁的含量在10-30%时,将镍板分为三份,第一份、第二份、第三份均为镍板总重的1/3;当镍镁球化剂中镁的含量在30-50%时,将镍板分为四份,第一份为镍板总重的1/3,剩下的三份均分镍板总重的2/3;当镍镁球化剂中镁的含量在50-70%时,将镍板分为五份,第一份为镍板总重的1/3,剩下的四份均分镍板总重的2/3;
步骤2:先将镁锭放入中频感应电炉底部,上面覆盖助熔剂,助溶剂上面覆盖第一份镍板,然后中频感应电炉功率控制在100-150kw,在8-12分钟加热至948-952℃,保温3-5分钟;
步骤3:待炉内全部熔化后再加入第二份镍板,在20-25分钟之内加热至1150-1190℃,然后每间隔3-5分钟再加入一份镍板直至加完镍板为止,然后将中频感应电炉的功率控制在120-200kw,在8-12分钟之内将中频感应电炉温度增加至1250-1390℃,然后直至镍板全部熔化;
步骤4:对中频感应电炉进行搅拌,使助溶剂完全在熔融球化剂的上表面,然后静置10-15分钟,并将中频感应电炉的功率降至为零,撇去熔体表面的助溶剂后再浇铸到球化剂模具中即可。
这样,由氟化镁和氟化钙按一定组分构成的助熔剂多应用于电渣重熔,应用于镍镁球化剂的熔炼是本技术方案的特征之一,采用氟化镁和氟化钙组成的二元助熔剂,控制二种助熔剂的组分降低熔炼温度,从而降低了镍的熔点,大幅度地降低了电能消耗;镍的熔点1452℃,镁的熔点650℃。原来先熔化镍金属炉温要达到1460℃,本技术方案最高加热温度为1250-1390℃,较之原来的熔炼温度降低70-210度。中频电炉每减少温升100度可节省电能50KWH,熔炼耗电量降低50-100KWH/吨。按每度电平均单价0.80元计算,年产镍镁球化剂200吨可节省资金8000-16000元,根据镁含量的多少对镍板进行分次加入,不仅能提高镍板的熔化速度,节约时间,而且能节约能耗,降低成本;
采用助熔剂后,由于助熔剂覆盖在熔融球化剂的上表面,阻滞了金属的氧化和蒸发,使金属的烧损率大为降低,提高了金属收得率,从原先的90%提高到97%。每熔炼1吨镍镁球化剂可节省金属原料5%,按年产销镍镁球化剂360吨计,每年可节省资金97.2万元;
降低氧化镁的含量,氧化镁的含量从原先的2%降低为0.2%;
由于助熔剂能够降低氧化镁的熔点,所以经常用于镁合金的熔炼。熔炼镍镁球化剂时加入助熔剂使氧化镁的熔点降低,并随助熔剂上浮到球化剂熔体的上表面,降低了球化剂中氧化镁的含量;助熔剂飘浮在熔融球化剂的上表面,阻隔了熔体与空气接触,减少了氧化镁的生成;
使其他夹杂成分上浮到熔体表面,出炉前静置炉水10-15min,撇去熔体表面的浮渣后再浇铸到球化剂模具中,获得高纯净度的镍镁球化剂;减少烟尘污染,保护环境;该技术填补了国内空白,打破了国外的技术垄断,为新能源的发展作出了贡献。
本发明进一步限定的技术方案是:
前述的能提高镍镁球化剂品质的制备工艺,镍镁球化剂的组分按质量百分比为:Ni:30-90%,余量为Mg。
前述的能提高镍镁球化剂品质的制备工艺,镍镁球化剂的组分按质量百分比为:Ni:30%,余量为Mg,助溶剂中各个组分的含量按质量百分比为:氟化镁:48%,余量为氟化钙。
前述的能提高镍镁球化剂品质的制备工艺,镍镁球化剂的组分按质量百分比为:Ni:90%,余量为Mg,助溶剂中各个组分的含量按质量百分比为:氟化镁:55%,余量为氟化钙。
前述的能提高镍镁球化剂品质的制备工艺,镍镁球化剂的组分按质量百分比为:Ni:50%,余量为Mg,助溶剂中各个组分的含量按质量百分比为:氟化镁:51%,余量为氟化钙。
本发明的有益效果是:由氟化镁和氟化钙按一定组分构成的助熔剂多应用于电渣重熔,应用于镍镁球化剂的熔炼是本技术方案的特征之一,采用氟化镁和氟化钙组成的二元助熔剂,控制二种助熔剂的组分降低熔炼温度,从而降低了镍的熔点,大幅度地降低了电能消耗;镍的熔点1452℃,镁的熔点650℃。原来先熔化镍金属炉温要达到1460℃,本技术方案最高加热温度为1250-1390℃,较之原来的熔炼温度降低70-210度。中频电炉每减少温升100度可节省电能50KWH,熔炼耗电量降低50-100KWH/吨。按每度电平均单价0.80元计算,年产镍镁球化剂200吨可节省资金8000-16000元,根据镁含量的多少对镍板进行分次加入,不仅能提高镍板的熔化速度,节约时间,而且能节约能耗,降低成本;
采用助熔剂后,由于助熔剂覆盖在熔融球化剂的上表面,阻滞了金属的氧化和蒸发,使金属的烧损率大为降低,提高了金属收得率,从原先的90%提高到97%。每熔炼1吨镍镁球化剂可节省金属原料5%,按年产销镍镁球化剂360吨计,每年可节省资金97.2万元;
降低氧化镁的含量,氧化镁的含量从原先的2%降低为0.2%;
由于助熔剂能够降低氧化镁的熔点,所以经常用于镁合金的熔炼。熔炼镍镁球化剂时加入助熔剂使氧化镁的熔点降低,并随助熔剂上浮到球化剂熔体的上表面,降低了球化剂中氧化镁的含量;助熔剂飘浮在熔融球化剂的上表面,阻隔了熔体与空气接触,减少了氧化镁的生成;
使其他夹杂成分上浮到熔体表面,出炉前静置炉水10-15min,撇去熔体表面的浮渣后再浇铸到球化剂模具中,获得高纯净度的镍镁球化剂;减少烟尘污染,保护环境;该技术填补了国内空白,打破了国外的技术垄断,为新能源的发展作出了贡献。
具体实施方式
下面对本发明做进一步的详细说明:
实施例1
本实施例提供的一种能提高镍镁球化剂品质的制备工艺 ,镍镁球化剂的组分包括镍、镁,镍镁球化剂的组分按质量百分比为:Ni:30%,余量为Mg,镍镁球化剂的制备工艺按以下步骤进行:
步骤1:先按照各个组分含量的比例进行计算,配置助溶剂,助溶剂由氟化镁和氟化钙组成,即二元助熔剂,助溶剂中各个组分的含量按质量百分比为:氟化镁:48%,余量为氟化钙,助溶剂的重量=2%×镍镁球化剂重量;
将镍板分为五份,第一份为镍板总重的1/3,剩下的四份均分镍板总重的2/3;
步骤2:先将镁锭放入中频感应电炉底部,上面覆盖助熔剂,助溶剂上面覆盖第一份镍板,然后中频感应电炉功率控制在100kw,在8分钟加热至948℃,保温3分钟;
步骤3:待炉内全部熔化后再加入第二份镍板,在20分钟之内加热至1150℃,然后每间隔3分钟再加入一份镍板直至加完镍板为止,然后将中频感应电炉的功率控制在120kw,在8分钟之内将中频感应电炉温度增加至1250℃,然后直至镍板全部熔化;
步骤4:对中频感应电炉进行搅拌,使助溶剂完全在熔融球化剂的上表面,然后静置10分钟,并将中频感应电炉的功率降至为零,撇去熔体表面的助溶剂后再浇铸到球化剂模具中即可。
实施例2
本实施例提供的一种能提高镍镁球化剂品质的制备工艺 ,镍镁球化剂的组分包括镍、镁,镍镁球化剂的组分按质量百分比为:Ni:90%,余量为Mg,镍镁球化剂的制备工艺按以下步骤进行:
步骤1:先按照各个组分含量的比例进行计算,配置助溶剂,助溶剂由氟化镁和氟化钙组成,即二元助熔剂,助溶剂中各个组分的含量按质量百分比为:氟化镁:55%,余量为氟化钙,助溶剂的重量=2%×镍镁球化剂重量;
将镍板分为三份,第一份、第二份、第三份均为镍板总重的1/3;
步骤2:先将镁锭放入中频感应电炉底部,上面覆盖助熔剂,助溶剂上面覆盖第一份镍板,然后中频感应电炉功率控制在150kw,在12分钟加热至952℃,保温5分钟;
步骤3:待炉内全部熔化后再加入第二份镍板,在25分钟之内加热至1190℃,然后每间隔5分钟再加入一份镍板,然后将中频感应电炉的功率控制在200kw,在12分钟之内将中频感应电炉温度增加至1390℃,然后直至镍板全部熔化;
步骤4:对中频感应电炉进行搅拌,使助溶剂完全在熔融球化剂的上表面,然后静置15分钟,并将中频感应电炉的功率降至为零,撇去熔体表面的助溶剂后再浇铸到球化剂模具中即可。
实施例3
本实施例提供的一种能提高镍镁球化剂品质的制备工艺 ,镍镁球化剂的组分包括镍、镁,镍镁球化剂的组分按质量百分比为:Ni:50%,余量为Mg,镍镁球化剂的制备工艺按以下步骤进行:
步骤1:先按照各个组分含量的比例进行计算,配置助溶剂,助溶剂由氟化镁和氟化钙组成,即二元助熔剂,助溶剂中各个组分的含量按质量百分比为:氟化镁:51%,余量为氟化钙,助溶剂的重量=2%×镍镁球化剂重量;
将镍板分为四份,第一份为镍板总重的1/3,剩下的三份均分镍板总重的2/3;
步骤2:先将镁锭放入中频感应电炉底部,上面覆盖助熔剂,助溶剂上面覆盖第一份镍板,然后中频感应电炉功率控制在120kw,在10分钟加热至950℃,保温4分钟;
步骤3:待炉内全部熔化后再加入第二份镍板,在23分钟之内加热至1160℃,然后每间隔4分钟再加入一份镍板直至加完镍板为止,然后将中频感应电炉的功率控制在180kw,在11分钟之内将中频感应电炉温度增加至1350℃,然后直至镍板全部熔化;
步骤4:对中频感应电炉进行搅拌,使助溶剂完全在熔融球化剂的上表面,然后静置13分钟,并将中频感应电炉的功率降至为零,撇去熔体表面的助溶剂后再浇铸到球化剂模具中即可。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想,不能以此限定本发明的保护范围,凡是按照本发明提出的技术思想,在技术方案基础上所做的任何改动,均落入本发明保护范围之内。