专利名称：用于钢铁构件热浸镀锌的锌铋多元合金的生产方法
技术领域：
本发明涉及一种锌合金的生产方法，尤其涉及用于热浸镀锌的锌合金的生产方法。
背景技术：
目前热镀锌合金的生产方法一般是采用土制熔炼炉或者反射炉在炉内一次性熔炼而成，因搅拌装置通常为钢结构，高温熔炼时会熔入物料中影响合金成份，熔炼设备通常无法设置搅拌装置，因此在熔炼过程中无法对物料进行搅拌，造成所得产品的合金质量差，合金成分波动大，合金的使用效果差，热镀锌过程中出现熔体粘度大、镀层表面有锌流、锌瘤、毛刺等问题。所用能源为煤或重油，严重污染环境，工人操作条件差。新发明的锌铋多元合金的生产过程中所添加的成份较多，且稀土金属的易烧损，须分步熔炼制得中间合金，并在熔炼过程中同时进行搅拌才能保证所得产品的质量，现有生产方法无法达到其要求。综上所述，现在锌合金的生产方法还需进一步改进。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于热浸钢铁构件镀锌的锌铋多元合金的生产方法，它能使生产的锌铋多元合金元素成分稳定、均匀，合金元素利用率高，锌浴的流动性明显改进，同时保障镀层的抗蚀性能和机械性能，生产过程清洁环保。
本发明的技术方案是一种锌铋多元合金的生产方法，所生产的锌铋多元合金组成为0.05～0.1％(wt)Bi；0.05～0.09％(wt)的Al；0.01～0.05％(wt)的稀土金属RE；0～0.05％(wt)的Ni；其余为锌和不可避免的杂质，所述的稀土金属RE是镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)之中至少二种的混合物。
其生产方法包含以下步骤步骤1将85％(wt)的固体铝与15％(wt)的固体稀土金属RE加入熔炼设备中，升温至750-850℃的熔炼温度，保温25～35分钟，同时搅拌8-12分钟，配制得到Al-15％稀土金属RE中间合金；步骤2将90～96％(wt)的锌锭在熔炼设备中熔化到550-650℃温度时，加入1.5～2.5％(wt)的由步骤1得到的Al-15％稀土金属RE中间合金进行中合，再加入0～2.1％(wt)的纯镍物料和2.5～5％(wt)的铋锭，熔炼12-20分钟；步骤3将步骤2所得到的物料在600-700℃温度下按常规方法加入精炼剂，造渣精炼，捞渣后浇铸成锌铋多元合金中间合金锭；步骤4将步骤3所得到锌铋多元合金中间合金锭按锌铋多元合金中间合金锭∶锌锭＝1∶50-100的重量比稀释，得到锌铋多元合金。
作为对本发明的进一步改进，所采用的熔炼设备是由电场直接加热、以锌块和锌熔体作为芯体的感应电炉。
作为对本发明的进一步改进，所采用的熔炼设备是电场和磁场交替变换的无芯感应电炉。
有益效果由于本发明采用分步熔炼的方式生产锌铋多元合金，满足了锌铋多元合金在生产过程中分步添加原料的需要铝锭和稀土锭首先在750-850℃熔炼温度下，配制成中间合金后，可避免稀土金属的烧损；可根据合金配方的需要酌量加入铝稀土中间合金；配制出不同的合金品；锌锭熔化至550-650℃后添加镍物料；铋锭最后加入；避免原料的浪费，保证12-20分钟的熔炼搅拌时间，达到混合均匀的效果。
本发明使用感应电炉作为熔炼设备效果更佳。该设备可采用锌块和锌熔体代替铁芯体作为芯体，在熔炼过程中锌块和锌熔体既能起到搅拌作用又可熔入物料中而不影响物料的成份，由电场直接加热，热效率高且加热均匀；无芯感应电炉采用电场和磁场交替变换的加热方式，使物料自身形成旋流，达到搅拌的效果，搅拌强度好，物料的合金化程度高。所得产品的合金元素成分稳定、均匀，合金元素利用率高，生产过程清洁环保。
下面结合附图对发明作进一步的说明图1为本发明的生产工艺流程图具体实施方式
实施例1一种锌铋多元合金的生产方法，其生产步骤为步骤1将85％(wt)的固体铝与15％(wt)的固体稀土金属RE加入由电场直接加热、以锌块作为芯体的感应电炉中，升温至750℃的熔炼温度，保温30分钟，同时搅拌8分钟，配制得到Al-15％稀土金属RE中间合金；步骤2将90％(wt)的锌锭在熔炼设备中熔化到650℃温度时，加入3％(wt)的由步骤1得到的Al-15％稀土金属RE中间合金进行中合，再加入2.0％(wt)的纯镍物料和5％(wt)的铋锭，熔炼12分钟；步骤3将步骤2所得到的物料在600℃温度下按常规方法加入精炼剂，造渣精炼，捞渣后浇铸成锌铋多元合金中间合金锭。所得锌铋多元合金的组成为5％(wt)Bi；2.5％(wt)的Al；0.5％(wt)的稀土金属RE；2％(wt)的Ni；其余为锌和不可避免的杂质；步骤4将步骤3所得到锌铋多元合金中间合金锭按锌铋多元合金中间合金锭∶锌锭＝1∶100的重量比稀释，得到锌铋多元合金。
实施例2一种锌铋多元合金的生产方法，所生产的锌铋多元合金组成为其生产步骤为
步骤1将85％(wt)的固体铝与15％(wt)的固体稀土金属RE加入到电场和磁场交替变换的无芯感应电炉中，升温至850℃的熔炼温度，保温30分钟，同时搅拌20分钟，配制得到Al-15％稀土金属RE中间合金；步骤2将96％(wt)的锌锭在熔炼设备中熔化到550℃温度时，加入2％(wt)的由步骤1得到的Al-15％稀土金属RE中间合金进行中合，再加入2％(wt)的铋锭，熔炼20分钟；步骤3将步骤2所得到的物料在700℃温度下按常规方法加入精炼剂，造渣精炼，捞渣后浇铸成锌铋多元合金中间合金锭。所得锌铋多元合金中间合金锭的组成为2％(wt)Bi；1.7％(wt)的Al；0.3％(wt)的稀土金属RE；0％(wt)的Ni；其余为锌和不可避免的杂质。
步骤4将步骤3所得到锌铋多元合金中间合金锭按锌铋多元合金中间合金锭∶锌锭＝1∶50的重量比稀释，得到锌铋多元合金。
本发明包含但不限于上述实施方式，只要采用了分步熔炼的方式，即属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种用于热浸钢铁构件镀锌的锌铋多元合金的生产方法，所生产的锌铋多元合金组成为0.05～0.1％(wt)Bi；0.05～0.09％(wt)的Al；0.01～0.05％(wt)的稀土金属RE；0～0.05％(wt)的Ni；其余为锌和不可避免的杂质，所述的稀土金属RE是镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)之中至少二种的混合物，其特征在于包含以下步骤步骤1将85％的重量比的固体铝与15％的固体稀土金属RE加入熔炼设备中，升温至750-850℃的熔炼温度，保温25～35分钟，同时搅拌8～12分钟，配制得到Al-15％稀土金属RE中间合金；步骤2将90～96％重量比的锌锭在熔炼设备中熔化到550-650℃温度时，加入1.5～2.5％重量比的由步骤1得到的Al-15％稀土金属RE中间合金进行中合，再加入0～2.0％重量比的纯镍物料和2.5～5％重量比的铋锭，熔炼12-20分钟；步骤3将步骤2所得到的物料在600-700℃温度下按常规方法加入精炼剂，造渣精炼，捞渣后浇铸成锌铋多元合金中间合金锭。步骤4将步骤3所得到锌铋多元合金中间合金锭按锌铋多元合金中间合金锭∶锌锭＝1∶50-100的重量比稀释，得到锌铋多元合金。
2.根据权利要求1所述的用于热浸钢铁构件镀锌的锌铋多元合金的生产方法，其特征在于所采用的熔炼设备是由电场直接加热、以锌块和(或)锌熔体作为芯体的感应电炉。
3.根据权利要求1所述的用于热浸钢铁构件镀锌的锌铋多元合金的生产方法，其特征在于所采用的熔炼设备是电场和磁场交替变换的无芯感应电炉。
全文摘要
本发明涉及一种锌合金的生产方法。其技术方案是采用先将铝锭和稀土锭首先在750～850℃熔炼温度下，配制成中间合金后，再将锌锭熔化至550～650℃后添加镍物料、铋锭最后加入分步熔炼的方式生产锌铋多元合金，满足了锌铋多元合金在生产过程中分步添加原料的需要，可避免稀土金属的烧损；可根据合金配方的需要酌量加入铝稀土中间合金；配制出不同的合金品；避免原料的浪费，保证15分钟以上的熔炼搅拌时间，达到混合均匀的效果。本发明使用感应电炉作为熔炼设备效果更佳。所得产品的合金元素成分稳定、均匀，合金元素利用率高，生产过程清洁环保。
文档编号C22C1/03GK1654691SQ200510031269
公开日2005年8月17日 申请日期2005年2月7日 优先权日2005年2月7日
发明者刘朗明, 匡立春, 张伟, 王全, 刘斌 申请人:株洲冶炼集团有限责任公司