一种能降低能耗、高收得率镍镁球化剂的制备工艺的制作方法

文档序号:12098618阅读:427来源:国知局

本发明涉及球化剂,具体的说是一种能降低能耗、高收得率镍镁球化剂的制备工艺。



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。而且金属镁还具有蒸汽压高的特点,实际生产时金属收得率低。

目前市场常见的镍镁球化剂(应用于某些特殊合金的脱氧、变质处理,以及铸造轧辊的球化剂),主要有以下两类产品:1、NiMg15-Ni:81-85%,Mg:14-16%;2、NiMg17-Ni:81-85%,Mg:16-19%。

镍镁球化剂用途:

1、作球化剂。主要是含镁20%的镍镁球化剂。用于轧辊的工作层和芯部,主要作用是改变石墨状态、增加轧辊的硬度。

2、作镍氢电池负极材料。主要是含镁30%的镍镁球化剂。

目前国内制备镍镁球化剂多数采用真空感应熔炼炉,这种电炉坩埚最大容量多在几十千克钢液,产量极小,且真空炉在熔炼过程中不能连续加料。

因镍镁的需求量逐渐增大,但现有技术难以大批量生产。国外存在技术垄断,需大量进口,价格昂贵。



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,提出一种能降低能耗、高收得率镍镁球化剂的制备工艺,通过控制合金原料加入电炉的品种先后顺序、时间早晚等方法,本发明中采用先熔炼低熔点金属,再逐步加入高熔点金属,利用低熔点金属熔化后与高熔点金属反应降低了高熔点的熔化温度,从而降低能耗,节约成本,该工艺操作时间短,生产效率高。

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:一种能降低能耗、高收得率镍镁球化剂的制备工艺,所述镍镁球化剂的组分包括Ni、Mg元素,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,先将镁锭加入中频感应电炉中加热,将中频感应电炉的功率控制在80-200kw,在8-12分钟之内加热至680-730 ℃;

步骤2:待镁锭全部熔化后再加入镍板,在25-30分钟之内加热至1100-1150℃,保温10-12分钟,将中频感应电炉的功率控制在100-200kw,在12-15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3:对中频感应电炉进行搅拌,然后静置10-15分钟,然后将中频感应电炉的功率降至为零,然后倾炉将铁水浇入模具中即可。

这样,通过本发明的技术方案,能增加制备二元合金组元含量比例的范围,满足不同客户的需求,能够制备质量百分配比为:Ni:30-90%,余量Mg的镍镁球化剂,本技术方案采用突破性的方法,先熔化低熔点的镁锭,然后在熔化高熔点的镍板,利用低熔点镁锭熔化后与高熔点镍板反应,降低了高熔点镍板的熔化温度,从而降低能耗,节约成本,该工艺生产时间短,生产效率高,与现有技术方案相比先熔化镍板在熔化镁锭,镍板的熔点为1460℃,而本技术方案只需要将温度先增加至1100-1150℃,在加热至1250-1390℃,大大降低了镍板的熔化温度,较之原来的熔炼温度降低100-200℃,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,其有益效果显而易见,降低能耗,节约成本;

在本工艺中合金烧损率大为降低,提高了镁的收得率,达到90%以上,而且本技术方案在生产过程烟尘大大减少,对保护环境有一定的积极作用,应用中频感应电炉生产镍镁球化剂,一炉能够制备镍镁球化剂达到200-500kg,使大规模工业化生产镍镁球化剂成为现实。年产量镍镁球化剂300吨-500吨。

我国进口镍镁的重要产出国为南非。进口镍镁供货周期长,到货不及时。价格是国产的1.5倍,如国产的10万元/吨,进口的为15万元/吨。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巨大的贡献,节约了大量能源,且生产过程环保。

本发明进一步限定的技术方案是:

前述的一种能降低能耗、高收得率镍镁球化剂的制备工艺,镍镁球化剂的组分按质量百分比为:Ni:30-90%,余量为Mg。

前述的一种能降低能耗、高收得率镍镁球化剂的制备工艺,镍镁球化剂的组分按质量百分比为:Ni:30%,余量为Mg。

前述的一种能降低能耗、高收得率镍镁球化剂的制备工艺,镍镁球化剂的组分按质量百分比为:Ni:90%,余量为Mg。

前述的一种能降低能耗、高收得率镍镁球化剂的制备工艺,镍镁球化剂的组分按质量百分比为:Ni:50%、Fe:5%,余量为Mg。

本发明的有益效果是:能增制备加二元合金组元含量比例的范围,满足不同客户的需求,能够制备质量百分配比为: Ni:30-90%,余量Mg的镍镁球化剂,本技术方案采用突破性的方法,先熔化低熔点的镁锭,然后在熔化高熔点的镍板,利用低熔点镁锭熔化后与高熔点镍板反应,降低了高熔点镍板的熔化温度,从而降低能耗,节约成本,该工艺生产时间短,生产效率高,与现有技术方案相比先熔化镍板在熔化镁锭,镍板的熔点为1460℃,而本技术方案只需要将温度先增加至1100-1150℃,在加热至1250-1390℃,大大降低了镍板的熔化温度,较之原来的熔炼温度降低100-200℃,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,其有益效果显而易见,降低能耗,节约成本;

在本工艺中合金烧损率大为降低,提高了镁的收得率,达到90%以上,而且本技术方案在生产过程烟尘大大减少,对保护环境有一定的积极作用,应用中频感应电炉生产镍镁球化剂,一炉能够制备镍镁球化剂达到200-500kg,使大规模工业化生产镍镁球化剂成为现实。年产量镍镁球化剂300吨-500吨。

我国进口镍镁的重要产出国为南非。进口镍镁供货周期长,到货不及时。价格是国产的1.5倍,如国产的10万元/吨,进口的为15万元/吨。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巨大的贡献,节约了大量能源,且生产过程环保。

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降低能耗、高收得率镍镁球化剂的制备工艺,所述镍镁球化剂的组分包括Ni、Mg元素,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,先将镁锭加入中频感应电炉中加热,将中频感应电炉的功率控制在80kw,在8分钟之内加热至680 ℃;

步骤2:待镁锭全部熔化后再加入镍板,在25分钟之内加热至1100℃,保温10分钟,将中频感应电炉的功率控制在100kw,在12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3:对中频感应电炉进行搅拌,然后静置10分钟,然后将中频感应电炉的功率降至为零,然后倾炉将铁水浇入模具中即可。

实施例2

本实施例提供的一种能降低能耗、高收得率镍镁球化剂的制备工艺,所述镍镁球化剂的组分包括Ni、Mg元素,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,先将镁锭加入中频感应电炉中加热,将中频感应电炉的功率控制在200kw,在12分钟之内加热至730℃;

步骤2:待镁锭全部熔化后再加入镍板,在30分钟之内加热至1150℃,保温12分钟,将中频感应电炉的功率控制在200kw,在15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3:对中频感应电炉进行搅拌,然后静置15分钟,然后将中频感应电炉的功率降至为零,然后倾炉将铁水浇入模具中即可。

实施例3

本实施例提供的一种能降低能耗、高收得率镍镁球化剂的制备工艺,所述镍镁球化剂的组分包括Ni、Mg元素,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,先将镁锭加入中频感应电炉中加热,将中频感应电炉的功率控制在100kw,在10分钟之内加热至700 ℃;

步骤2:待镁锭全部熔化后再加入镍板,在28分钟之内加热至1130℃,保温11分钟,将中频感应电炉的功率控制在150kw,在14分钟之内将中频感应电炉温度增加至1280℃,然后直至镍板全部熔化;

步骤3:对中频感应电炉进行搅拌,然后静置13分钟,然后将中频感应电炉的功率降至为零,然后倾炉将铁水浇入模具中即可。

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。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1