专利名称：直接电解法生产稀土铝钛硼中间合金的制作方法
技术领域：
本发明涉及到铝熔铸中所用细化剂的生产方法。
目前，国内外广泛采用的铝细化剂是铝钛硼中间合金，而稀土铝钛硼中间合金的细化性能较前者更为优异。生产这种稀土铝钛硼中间合金，目前通常用铝热还原法，即在冰晶石熔剂中将铝熔化，再加入氟硼酸钾、海绵钛、稀土等添加剂。这种方法需要将Al2O3电解成工业纯铝，然后再将工业纯铝熔化，因而存在着工艺比较复杂、添加物成本高、铝收率低、合金组织难以控制等缺点。
本发明针对上述问题，提出一种生产稀土铝钛硼中间合金更为有效的方法-直接电解法。
所谓直接电解法，是将组成这种中间合金的各种元素的氧化物，按照一定的比例，连同冰晶石一起加入常规的铝工业电解槽中直接、同步、一次电解完成。
电解槽的作业条件也是常规的，即电解温度为950-960℃，槽电压4～4.5伏，极距40毫米。在这样的作业条件下，向冰晶石熔体中加入3.5-4.5%的Al2O3，1-1.5%的TiO2，1-2%的B2O3，1-1.5%的Re2O3(混合轻稀土氧化物)电解一小时后，按电解析出计算补充适量的上述氧化物，电解两小时后便可得到化学成份稳定在3.5～4.0%的Ti，1-1.4%的B和0.9-1.1%的Re的稀土、铝、钛、硼中间合金。
用本法生产的稀土铝钛硼中间合金，其金相组织为α-Al基体上均匀分布着块状TiAl3相，以及共晶状及絮状的TiB2、AlB2及多元稀土化合物相等。
用上述中间合金进行细化晶粒试验在工业纯铝中分别加入1/1000的上述中间合金及进口的铝钛硼中间合金，冷却后取样，用HCl∶HNO3∶H2O＝1∶1∶1的浸蚀液浸蚀，测得结果如下未加入任何细化剂的工业纯铝的平均晶粒直径d＝3.5毫米。
加入进口Al-Ti-B中间合金的工业纯铝的平均晶粒直径d＝0.7毫米。
加入用本发明方法生产的稀土铝钛硼中间合金的工业纯铝的平均晶粒直径d＝0.21毫米。
本发明具有生产工艺简单、无需增加任何设备、成本低廉、铝收率高、生产出来的中间合金细化效果好等优点。
实施例一电解温度950℃，槽电压4伏，极距40毫米，在冰晶石中加入3.7%的Al2O3，1.1%的Re2O3，1.1%的B2O3，1.1%的TiO2，电解一小时后，加入1.1%的Al2O3，0.18%的B2O3，0.37%的TiO2，电解二小时后制得3.72%的Ti，1.28%的B，1.33%的Re的稀土铝钛硼中间合金。
实施例二电解温度、槽电压及极距均与上例同。在冰晶石中加入3.74%的Al2O3，1%的TiO2，1%的R2O3，1%的Re2O3;电解一小时后加入0.56%的Al2O3，0.14%的TiO2，0.14%的B2O3，0.14%的Re2O3;电解二小时后制得含4.01%的Ti，1.13%的B，1.44%的Re的稀土铝钛硼中间合金。
权利要求
1.一种生产稀土铝钛硼中间合金的方法，其特征在于这种合金的原料是在常规铝工业电解槽中，以常规的作业条件直接、同步、一次电解完成。
2.按照权利要求1所述的生产稀土铝钛硼中间合金的方法，其特征在于所说的电解槽的作业条件为电解温度950～960℃，槽电压4-4.5伏，极距40毫米。
3.按照权利要求1所述的生产稀土铝钛硼中间合金的方法，其特征在于各种元素的加入量为Al2O33.5-4.5%，TiO21-1.5%，B2O31-2%，Re2O31-1.5%，其余为冰晶石。
全文摘要
直接电解法生产稀土铝钛硼中间合金，属冶金行业中铝细化剂的生产方法。目前，生产这种铝细化剂的方法多用铝热还原法，存在着工艺复杂、成本高、铝收率低等缺点。本发明的方法是将组成这种合金的各种元素的氧化物直接加入常规的铝工业电解槽中，按常规工作条件同步、一次电解完成，具有工艺简单、无需增加设备、成本低廉、铝收率高、合金的细化效果好等优点。
文档编号C25C3/36GK1030949SQ8710523
公开日1989年2月8日 申请日期1987年7月24日 优先权日1987年7月24日
发明者陈本孝, 贺庆元, 郭芳洲, 李祥鸿, 陈辉煌 申请人:江西冶金学院