专利名称：一种用于轧机的轧辊材料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及ー种用于轧机的轧辊材料及其制备方法，尤其涉及ー种含金属锆和铝的轧辊材料及其制备方法。
背景技术：
目前常使用的轧辊材料使用的寿命比较短 ，更换周期短，尤其涉及到轧制含有氟盐的合金吋，轧辊容易出现龟裂、点蚀、甚至发生表皮剥落现象，影响轧机的正常运作以及被轧制成品的表面质量。锆是ー种稀有金属，具有熔点高、硬度高和抗腐蚀性强等特性，广泛应用于航空、军エ和原子能等领域。现有的金属锆エ业制备方法主要有以下两种方法
(I)还原法在惰性气体的保护下，以四氯化锆为原料，使用金属镁、钠或其混合物作为还原剂进行还原制备金属锆，该方法存在金属锆产物的纯度不够高等缺点。(2)电解法以K2ZrF6为原料，用K2ZrF6/KCl或K2ZrF6/NaCl电解质熔盐电解法制备金属锆，该方法存在电解能耗高，金属锆得率低，生产成本高等缺点；除K2ZrF6熔盐电解法外，也可在含有ZrCl4的纯氯化物电解质体系中电解制取锆，但该方法存在电解能耗高，广品质量差等缺点。
发明内容
为解决现有技术中存在的问题，发明人在原料的选择以及制备方法方面进行了大量的探索，预料不到地发现，以氟锆酸盐为原料与铝反应可得到纯度为99%以上的锆，制备方法简单，反应条件温和，反应周期短，目标产物的锆铝合金，形成轧辊后，有广泛的应用前景，且副产物冰晶石，用于铝电解エ业，具有合适的电导率，提高了氧化铝的溶解度，从而降低了电解温度，降低电能消耗，提高了电解效率，并且降低了综合生产成本。本发明提供ー种用于轧机的轧辊材料，包括锆和铝。优选的，按重量百分比计，锆99%-99· 99%，余量为铝。本发明提供了一种轧辊材料的制备方法，包括如下步骤
步骤A :将铝和氟锆酸盐置于密闭的反应器中，抽真空后通入惰性气体，升温至780至1000°C，快速搅拌；
步骤B:反应4至6小时后，将上层熔融的液体抽出，下层产物经酸浸或蒸馏去除表面残留，得到锆和铝的合金；
步骤C:将得到的合金放入电炉中，加热至熔融状态，再鋳造成轧辊。优选的，所述氟锆酸盐选自氟锆酸钾或氟锆酸钠。优选的，所述步骤A的反应温度为780至850°C。优选的，所述步骤A中，所述惰性气体为氩气。优选的，所述步骤B的反应时间为5h。本发明所涉及的化学反应式为K2ZrF6+Al — Zr · Al+
权利要求
1.ー种用于轧机的轧辊材料，其特征在于，包括锆和铝。
2.如权利要求I所述的轧辊材料，其特征在于，按重量百分比计，锆99%-99.99%，余量为招。
3.—种如权利要求I或2所述的轧辊材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤 步骤A :将铝和氟锆酸盐置于密闭的反应器中，抽真空后通入惰性气体，升温至780至1000°C，快速搅拌； 步骤B:反应4至6小时后，将上层熔融的液体抽出，下层产物经酸浸或蒸馏去除表面残留，得到锆和铝的合金； 步骤C:将得到的合金放入电炉中，加热至熔融状态，再鋳造成轧辊。
4.一种如权利要求3所述的轧辊材料的制备方法，其特征在于，所述氟锆酸盐选自氟锆酸钾或氟锆酸钠。
5.如权利要求3或4所述的轧辊材料的制备方法，其特征在于，所述步骤A的反应温度为 780 至 850°C。
6.如权利要求3或4所述的轧辊材料的制备方法，其特征在于，所述步骤A中，所述惰性气体采用氩气。
7.如权利要求3或4所述的轧辊材料的制备方法，其特征在于所述步骤B的反应时间为5小吋。
全文摘要
本发明提供一种用于轧机的轧辊材料及其制备方法，包括锆和铝。所述制备方法包括如下步骤步骤A将铝和氟锆酸盐置于密闭的反应器中，抽真空后通入惰性气体，升温至780至1000℃，快速搅拌；步骤B:反应4至6小时后，将上层熔融的液体抽出，下层产物经酸浸或蒸馏去除表面残留，得到锆和铝的合金；步骤C:将得到的合金放入电炉中，加热至熔融状态，再铸造成轧辊。本发明的有益效果是本发明提供用于轧机的轧辊材料轧辊性能优良，所采用的设备和制备方法简单，工艺流程短，并且实现锆的大规模工业生产；制备过程中所生产的氟盐能应用于低温铝电解工业，综合生产成本低。
文档编号C22C1/00GK102747250SQ201210259240
公开日2012年10月24日 申请日期2012年7月25日 优先权日2012年7月25日
发明者伍卫平, 李志红, 杨军, 陈学敏, 韦世铭 申请人:深圳市新星轻合金材料股份有限公司