专利名称：：一种低锑多元铅合金及其生产工艺和应用的制作方法
技术领域：
：本发明属于化工领域，涉及一种低锑多元铅合金及其生产工艺和应用。
背景技术：
：据不完全统计铅酸蓄电池在我国国民生产总值中所占的比例大约为0.22%，交通运输，能源电力、通信、邮电、军事等工业都少不了它。随着信息化产业、汽车工业的迅猛发展，其作用将越来越大。铅酸蓄电池除了壳体(槽)、盖、隔板和电解液外，主要部分都是铅或铅的氧化物、硫化物。下表给出了一组典型的铅酸蓄电池零部件明细表，从表中可以看到各种零部件大致占的比例铅及铅合金占电池中的比例高达60-70%。<table>tableseeoriginaldocumentpage3</column></row><table>铅锑合金是目前铅酸电池行业广泛使用的一种合金，其主要特点是锑的加入可以有效改善铅的力学性能、铸造性能，同时对蓄电池板栅和汇流排成型率贡献较大。但作为合金成分的金属锑价格高，铅合金中加入高含量的锑使得合金的生产成本较高，且高含量的锑(3%以上)可引起蓄电池持续失水，增加电池的维护成本。但锑含量低了(2%以下)，合金的力学性下降明显，强度不够，同时合金元素不容易分散均匀。
发明内容本发明的目的是提供一种低锑多元铅合金。本发明的另一个目的是提供该低锑多元铅合金的制备工艺。本发明还有一个目的是提供该低锑多元铅合金在铅酸蓄电池的板栅和汇流排中的应用。—种低锑多元铅合金，其特征在于，所述的铅合金包括如下质量百分比含量的成分锑1.1-1.8%;砷0.0009-0.004%、镱0.0009-0.005%;余量为铅。所述的铅合金优选包括如下质量百分比含量的成分锑1.1-1.5%;砷0.001_0.003%、镱0.001-0.003%;余量为铅。上述铅合金还可含有钴、铝、硒3种元素中的至少一种，其质量百分含量分别是钴0.009-0.03%、铝0.009-0.1%、硒0.009-0.05%。优选钴0.009-0.02%、铝0.009-0.03%、硒0.009-0.02%。所述的铅、锑、钴、铝、硒、砷、镱纯度为99%以上。上述低锑多元铅合金的生产工艺按照如下步骤进行A.首先将铅锭、锑锭投入到井式电阻炉铅锅中，加热升温熔化，待呈液体后边搅拌边继续升温，直至温度达到400-80(TC，得到铅锑合金熔液；B.用铅泵将铅锑合金熔液抽至合金釜中，一边搅拌一边加入其余合金原料，原料全部熔化后，搅拌速率控制在1000-2000转/分钟，搅拌时间15-120分钟。合金化过程完成后，从放液口将合金液放出，铸锭、冷却、成型。所述的"A"步骤中，温度优选控制在400-65(TC，最优选550_65(TC，所述的"B"步骤中，原料全部熔化后，继续搅拌时间优选控制在30-50分钟，最优选35分钟。本发明所述的低锑多元铅合金可在铅酸蓄电池的板栅和汇流排中应用，特别用于阀控铅酸蓄电池的板栅制作。另外，本发明采用高浓度合金元素与低浓度合金元素分开加入的方法，量少的合金元素在合金釜中高速强力搅拌下加入，使得合金元素在铅母液中分散得更均匀。对于高浓度的锑金属在铅母液中的分散需要避免铅锅中的搅拌死角的存在，本发明中的铅锑合金熔液被铅泵从熔铅锅中转移至合金釜的过程中解决了这一问题。而低浓度的合金元素的分散主要靠强力搅拌，合金釜中的搅拌器转速高达到2000转/分钟，能确保合金的均匀性。本发明的有益效果本发明将一定量的多种元素配合使用，弥补低锑铅合金机械强度不足的缺点，能够改善低锑铅合金的铸造性能，且元素砷和镱的加入提高低锑铅合金的耐腐蚀能力，在铅酸蓄电池的板栅和汇流排中应用效果显著。另外，本发明所生产出的低锑多元铅合金制成的蓄电池在使用过程中具有失水少，寿命长等诸多优点。具体实施方式实施例1称取55.61kg、纯度为99.9%的锑锭;0.51kg、99X的钴粉；0.51kg、99.9%的铝粉；0.51kg、99.9%的硒块；51g、99.9%的砷；51g、99X的镱；4992kg、99.99%的铅锭。把铅锭和锑锭加入到井式电炉中，升温，33(TC左右铅锭开始熔化，锑锭逐步溶解到铅熔融液中。此时一边搅拌一边继续升温，待熔液温度上升至400°C，用铅泵将混合熔液抽至合金釜(高碳钢为主体材料，带两根搅拌器)中，打开搅拌器，转速调至1000转/分钟，加入称好的钴粉、铝粉、硒块、砷、镱。待加入金属全部熔化后，维持1000转/分钟的搅拌转速，继续搅拌30分钟，形成合金。从合金釜的放铅口将合金熔液放入铸锭机中，冷却，出合金铅锭。实施例2称取56.81kg、纯度为99.9%的锑锭；1.02kg、99X的钴粉；0.51kg、99.9%的铝粉；0.51kg、99.9%的硒块；102g、99.9%的砷；51g、99X的镱；4991kg、99.99%的铅锭。把铅锭和锑锭加入到井式电炉中，升温。33(TC左右铅锭开始熔化，锑锭逐步溶解到铅熔融液中。此时一边搅拌一边继续升温，待熔液温度上升至480°C，用铅泵将混合熔液抽至合金釜中，打开搅拌器，转速调至1200转/分钟，加入称好的钴粉、铝粉、硒块、砷、镱。待加入金属全部熔化后，维持1500转/分钟的搅拌转速，继续搅拌35分钟，形成合金。从合金釜的放铅口将合金熔液放入铸锭机中，冷却，出合金铅锭。实施例3称取55.61kg、纯度为99.9%的锑锭；0.88kg、99X的钴粉；0.60kg、99.9%的铝粉；60g、99.9%的砷块;55g、99X的镱，4992kg、99.99%的铅锭，把铅锭和锑锭加入到井式电炉中，升温。33(TC左右铅锭开始熔化，锑锭逐步溶解到铅熔融液中。此时一边搅拌一边继续升温，待熔液温度上升至580°C，用铅泵将混合熔液抽至合金釜中，打开搅拌器，转速调至1500转/分钟，加入称好的钴粉、铝粉、砷块、镱。待加入金属全部熔化后，维持1500转/分钟的搅拌转速，继续搅拌85分钟，形成合金。从合金釜的放铅口将合金熔液放入铸锭机中，冷却，出合金铅锭。实施例4称取56.21kg、纯度为99.9%的锑锭；0.90kg、99.9%的铝粉；0.90kg、99.9%的硒块；171g、99X的镱；180g、99.9%的砷块；4991kg、99.99%的铅锭。把铅锭和锑锭加入到井式电炉中，升温。33(TC左右铅锭开始熔化，锑锭逐步溶解到铅熔融液中。此时一边搅拌一边继续升温，待熔液温度上升至650°C，用铅泵将混合熔液抽至合金釜中，打开搅拌器，转速调至2000转/分钟，加入称好的钴粉、铝粉、硒块、砷、镱。待加入金属全部熔化后，维持2000转/分钟的搅拌转速，继续搅拌50分钟，形成合金。从合金釜的放铅口将合金熔液放入铸锭机中，冷却，出合金铅锭。实施例5将实施例1中制备得到的合金，以下称为Sl合金，在325t:温度下，浇铸成120X150X7mm长宽厚的板栅，放置在比重为1.28g/cm3的硫酸中浸泡，350h后，板栅表面变黑，无断裂脱落现象发生。实施例6将实施例2中制备得到的合金，以下称为S2合金，在325°C温度下，浇铸成120X150X7mm长宽厚的板栅，放置在平整的不锈钢台面上，用截面积110ci^重25N的重锤从0.7米高自由落体正面冲击合金板栅，反复17次，板栅断裂。对比例1按实施例2中的方法，纯度为99%的镱添加量改为25g，制得合金，以下称为S3合金，在325t:温度下，浇铸成120X150X7mm长宽厚的板栅，放置在平整的不锈钢台面上，用截面积110cm2重25N的重锤从0.7米高自由落体正面冲击合金板栅，反复11次，板栅断裂。权利要求一种低锑多元铅合金，其特征在于，所述的铅合金包括如下质量百分比含量的成分锑1.1-1.8％；砷0.0009-0.004％、镱0.0009-0.005％；余量为铅。2.根据权利要求1所述的低锑多元铅合金，其特征在于，所述的铅合金包括如下质量百分比含量的成分锑1.I-I.5%;石申0.001-0.003%、镱0.001-0.003%;余量为铅。3.根据权利要求1所述的低锑多元铅合金，其特征在于，所述的铅合金还含有钴、铝、硒3种元素中的至少一种，其质量百分含量分别是钴0.009-0.03%、铝0.009-0.1%、硒:0.009-0.05%。4.一种权利要求1、2或3所述的低锑多元铅合金的生产工艺，其特征在于该工艺按照以下步骤制备A.将铅锭、锑锭投入到井式电阻炉铅锅中，加热升温熔化，待呈液体后边搅拌边继续升温，直至温度达到400-80(TC，得到铅锑合金熔液；B.用铅泵将铅锑合金熔液抽至合金釜中，一边搅拌一边加入其余合金原料，原料全部熔化后，搅拌速率控制在1000-2000转/分钟，继续搅拌时间15-120分钟。5.根据权利要求4所述的低锑多元铅合金的生产工艺，其特征在于所述的"A"步骤中，温度控制在400-650°C。6.根据权利要求5所述的低锑多元铅合金的生产工艺，其特征在于所述的"A"步骤中，温度控制在550-650°C。7.根据权利要求4所述的低锑多元铅合金的生产工艺，其特征在于所述的"B"步骤中，原料全部熔化后，继续搅拌时间控制在30-50分钟。8.根据权利要求7所述的低锑多元铅合金的生产工艺，其特征在于所述的"B"步骤中，继续搅拌时间控制在35分钟。9.权利要求1、2或3所述的低锑多元铅合金在铅酸蓄电池的板栅和汇流排中的应用。全文摘要本发明公开一种低锑多元铅合金及其生产工艺和应用。该低锑多元合金中含有锑1.1-1.8％；砷0.0009-0.004％；镱0.0009-0.005％；余量为铅。另外，还可含有钴、铝、硒中的至少一种，其质量百分含量分别是钴0.009-0.03％、铝0.009-0.1％、硒0.009-0.05％。该合金的生产工艺为先把电解铅和锑锭放置在井式电阻炉中熔化，至温度400-800℃，然后用铅泵将液态的铅锑合金抽到合金釜中，边搅拌冷却边加入其他合金。本发明所生产出的低锑多元铅合金应用于铅酸蓄电池的板栅和汇排流中，具有易铸造，机械强度高，耐腐蚀性强的特点；并且，制成的蓄电池在使用过程中失水少，寿命长。文档编号C22C1/02GK101792873SQ201010133258公开日2010年8月4日申请日期2010年3月26日优先权日2010年3月26日发明者徐进,王青,陈小山,陈怀平申请人:如皋市天鹏冶金有限公司