专利名称：热法炼镁所用还原剂高硅铝合金的制取工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种合金的制取工艺，特别是涉及一种热法炼镁所用还原剂高硅铝合 金的制取工艺。
背景技术：
金属镁的工业化生产，除电解法炼镁外，主要采用硅热法，即以(Si > 75% )硅铁 为还原剂，在高温、高真空还原罐内进行还原，该工艺方法能耗高，还原时间长，金属镁还原 效率低。如何得到还原率更高，并且降低还原温度，提高金属镁收益率的新型还原剂一直是 热法炼镁研究的课题。目前，研究发现一种新型还原剂“高硅铝合金”，用该高硅铝合金代替 硅铁(Si > 75% )作为还原金属镁的还原剂，还原效率可由原来的76%提高到90%，减少 镁矿石用量，降低还原温度100°C 150°C，并且生产的渣还可做为高铝水泥的掺和料，具 有很好的经济价值和环保价值。专利号为200410048372. 8的发明专利公开了一种用于电 热法制取铝硅合金的原料，主要包括高岭土精矿、氧化铝、烟煤和木质磺酸盐粘结剂，其生 产的铝硅合金的成分为铝55 61%、硅34 40%及其它杂质，其用途主要为生产铸造铝 硅合金，不适宜用作炼镁的还原剂。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种生产高硅铝合金的方法，用该方法生产出的 高硅铝合金适宜作为热法炼镁的还原剂。本发明热法炼镁所用还原剂高硅铝合金的制取工艺，包括步骤(1)物料的制备A、按照重量百分比选配，FeSi9tlAl OU)牌号硅铁合金48 59%，Al含量为82 90 %的废杂铝39 50 %，冰晶石1. 6 %，氯化钠0.4%;B、将FeSi9ciAlou)牌号硅铁合金在中频炉或工频炉中加热到1400°C至溶液状 态；C、将废杂铝进行分拣、干燥，然后将废杂铝放置于耐热合金抬包中；D、将冰晶石和氯化钠干燥后混合；(2)冶炼E、将液态的FeSi9ciAl^u)牌号硅铁合金倒入盛放有废杂铝的耐热合金抬包中， 使固态废杂铝吸收液态的FeSi9ciAl^u)牌号硅铁合金的热量而熔化，进而使FeSi9tlAlo ,5)牌号硅铁合金与废杂铝合金化；F、从倾倒液态的FeSi9ciAl^u)牌号硅铁合金开始至合金化结束，向耐热合金抬 包中加入混合干燥后的冰晶石和氯化钠；G、合金化结束后，静置10 15分钟，扒去表面浮渣；(3)浇注与精整H、将液态的高硅铝合金浇注在铸造锭模中，冷却后经破碎机破碎成直径< 20mm
3的颗粒。本发明热法炼镁所用还原剂高硅铝合金的制取工艺，其中所述步骤F中以从倾倒 工序开始至合金化完成为全程时间，以全程时间的1/4为间隔，逐步将混合干燥后的冰晶 石和氯化钠加入耐热合金抬包中。本发明热法炼镁所用还原剂高硅铝合金的制取工艺，其中所述步骤H中在铸铁锭 模中加入高岭土粉、硅粉或玻璃水作脱模剂，其中破碎机为颚式破碎机。本发明热法炼镁所用还原剂高硅铝合金的制取工艺，其中所述废杂铝的成份为 (重量百分比)A1 82 90%、Si 3 12%、Fel 3%、其他杂质和彡5%。本发明热法炼镁所用还原剂高硅铝合金的制取工艺，其中所述冰晶石的成份为 (重量百分比)F 52 54%，Al 12 14%、Na 32 34%，550°C的灼减量0. 5 2. 5%。本发明热法炼镁所用还原剂高硅铝合金的制取工艺，其中所述氯化钠为工业用盐 粉。采用本发明热法炼镁所用还原剂高硅铝合金的制取工艺所生产的硅铝合金主要 成分为硅45 55%、铝40 48%、铁、钙、钛等其他杂质总和2 10%，其中硅含量较高， 铁、钙、钛等其他杂质含量较低，是一种最适宜作为热法炼镁的还原剂。
具体实施例方式本发明热法炼镁所用还原剂高硅铝合金的制取工艺包括如下步骤(1)物料的制备A、按照重量百分比选配，(GB2277-87)硅铁标准所规定的FeSi9tlAl^u)牌号硅铁 合金48 59 %，Al含量为82 90 %的废杂铝39 50 %，冰晶石1. 6 %，氯化钠0.4%;废杂铝的成份为(重量百分比)A1 82 90%、Si 3 12%、Fel 3%、其他杂 质和彡5% ；冰晶石的成份为(重量百分比)F 52 54%，Al 12 14%、Na 32 34%， 550°C的灼减量0. 5 2. 5% ；氯化钠为工业用盐粉。B、将FeSi9ciAlou)牌号硅铁合金在中频炉或工频炉中加热到1400°C至溶液状 态；C、将废杂铝进行分拣、干燥，然后将废杂铝放置于耐热合金抬包中；D、将冰晶石和氯化钠干燥后混合，(2)冶炼E、将液态的FeSi9ciAl^u)牌号硅铁合金倒入盛放有废杂铝的耐热合金抬包中， 由于固态废杂铝的密度(2. 7g/cm3)小于液态硅铁合金的密度(2. 8 3. lg/cm3)，因此在倾 倒过程中固态废杂铝会随着倾倒过程上浮，并吸收液态的硅铁合金的热量而熔化，进而使 FeSi90Al (3^1.5)牌号硅铁合金与废杂铝合金化；F、在固态废杂铝与液态硅铁合金的合金化冶炼过程中，为了保证金属元素的不氧 化损失和去除杂质，以从倾倒工序开始至合金化完成为全程时间，以全程时间的1/4为间 隔，逐步将混合干燥后的冰晶石和氯化钠加入耐热合金抬包中；G、合金化结束后，合金液温度降低至1200°C，静置10 15分钟，扒去表面浮渣，取样化验；(3)浇注与精整H、将液态的高硅铝合金浇注在铸造锭模中，铸铁锭模中加入高岭土粉、硅粉或玻 璃水作脱模剂，冷却后经颚式破碎机破碎成直径< 20mm的颗粒，包装，既可作为商品出售。实施例1取FeSi9tlAl(3 U)牌号硅铁合金48吨、废杂铝50吨、冰晶石1. 6吨、氯化钠0. 4吨， 按照上述步骤A至D准备好物料，然后按照步骤E至F进行冶炼，合金化结束后，静置10分 钟，最后按照步骤H制取出直径为20mm的颗粒状高硅铝合金，高硅铝合金中下列元素的重 量百分比组成包括硅45、铝48、铁、钙、钛等其他杂质总和7。实施例2取FeSi9tlAl(3 U)牌号硅铁合金51吨、废杂铝47吨、冰晶石1. 6吨、氯化钠0. 4吨， 按照上述步骤A至D准备好物料，然后按照步骤E至F进行冶炼，合金化结束后，静置15分 钟，最后按照步骤H制取出直径为15mm的颗粒状高硅铝合金，高硅铝合金中下列元素的重 量百分比组成包括硅47、铝45、铁、钙、钛等其他杂质总和8。实施例3取FeSi9tlAl(3 U)牌号硅铁合金53吨、废杂铝45吨、冰晶石1. 6吨、氯化钠0. 4吨， 按照上述步骤A至D准备好物料，然后按照步骤E至F进行冶炼，合金化结束后，静置11分 钟，最后按照步骤H制取出直径为IOmm的颗粒状高硅铝合金，高硅铝合金中下列元素的重 量百分比组成包括硅49、铝42、铁、钙、钛等其他杂质总和9。实施例4取FeSi9tlAl(3 U)牌号硅铁合金59吨、废杂铝39吨、冰晶石1. 6吨、氯化钠0. 4吨， 按照上述步骤A至D准备好物料，然后按照步骤E至F进行冶炼，合金化结束后，静置13分 钟，最后按照步骤H制取出直径为5mm的颗粒状高硅铝合金，高硅铝合金中下列元素的重量 百分比组成包括硅55、铝42、铁、钙、钛等其他杂质总和3。以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范 围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方 案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
权利要求
一种热法炼镁所用还原剂高硅铝合金的制取工艺，其特征在于包括步骤(1)物料的制备A、按照重量百分比选配，FeSi90Al(3～1.5)牌号硅铁合金48～59％，Al含量为82～90％的废杂铝39～50％，冰晶石1.6％，氯化钠0.4％；B、将FeSi90Al(3～1.5)牌号硅铁合金在中频炉或工频炉中加热到1400℃至溶液状态；C、将废杂铝进行分拣、干燥，然后将废杂铝放置于耐热合金抬包中；D、将冰晶石和氯化钠干燥后混合，(2)冶炼E、将液态的FeSi90Al(3～1.5)牌号硅铁合金倒入盛放有废杂铝的耐热合金抬包中，使固态废杂铝吸收液态的FeSi90Al(3～1.5)牌号硅铁合金的热量而熔化，进而使FeSi90Al(3～1.5)牌号硅铁合金与废杂铝合金化；F、从倾倒液态的FeSi90Al(3～1.5)牌号硅铁合金开始至合金化结束，向耐热合金抬包中加入混合干燥后的冰晶石和氯化钠；G、合金化结束后，静置10～15分钟，扒去表面浮渣；(3)浇注与精整H、将液态的高硅铝合金浇注在铸造锭模中，冷却后经破碎机破碎成直径≤20mm的颗粒。
2.根据权利要求1所述的热法炼镁所用还原剂高硅铝合金的制取工艺，其特征在于 所述步骤F中以从倾倒工序开始至合金化完成为全程时间，以全程时间的1/4为间隔，逐步 将混合干燥后的冰晶石和氯化钠加入耐热合金抬包中。
3.根据权利要求2所述的热法炼镁所用还原剂高硅铝合金的制取工艺，其特征在于 所述步骤H中在铸铁锭模中加入高岭土粉、硅粉或玻璃水作脱模剂，其中破碎机为颚式破 碎机。
4.根据权利要求3所述的热法炼镁所用还原剂高硅铝合金的制取工艺，其特征在于 所述废杂铝的成份为(重量百分比)A1 82 90%、Si 3 12%、Fe 1 3%、其他杂质 和彡5%。
5.根据权利要求3所述的热法炼镁所用还原剂高硅铝合金的制取工艺，其特征在于 所述冰晶石的成份为(重量百分比)F 52 54%，Al 12 14%、Na32 34%，550°C的 灼减量0. 5 2. 5%。
6.根据权利要求3所述的热法炼镁所用还原剂高硅铝合金的制取工艺，其特征在于 所述氯化钠为工业用盐粉。
全文摘要
本发明热法炼镁所用还原剂高硅铝合金的制取工艺涉及一种用于合金的制取工艺。其目的是为了提供一种生产高硅铝合金的方法，用该方法生产出的高硅铝合金适宜作为新型热法炼镁还原剂。本发明热法炼镁所用还原剂高硅铝合金的制取工艺包括物料的制备冶炼和浇注与精整三个步骤，其中所使用的原料为FeSi90Al(3～1.5)牌号硅铁合金48～59％，Al含量为82～90％的废杂铝39～50％，冰晶石1.6％，氯化钠0.4％。
文档编号C22C1/10GK101962716SQ20091015992
公开日2011年2月2日 申请日期2009年7月23日 优先权日2009年7月23日
发明者崔旭辉, 李正涛, 王峰, 王建军 申请人:登封电厂集团铝合金有限公司