專利名稱：熱法煉鎂所用還原劑高硅鋁合金的制取工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種合金的制取工藝，特別是涉及一種熱法煉鎂所用還原劑高硅鋁合 金的制取工藝。
背景技術(shù)：
金屬鎂的工業(yè)化生產(chǎn)，除電解法煉鎂外，主要采用硅熱法，即以(Si > 75% )硅鐵 為還原劑，在高溫、高真空還原罐內(nèi)進行還原，該工藝方法能耗高，還原時間長，金屬鎂還原 效率低。如何得到還原率更高，并且降低還原溫度，提高金屬鎂收益率的新型還原劑一直是 熱法煉鎂研究的課題。目前，研究發(fā)現(xiàn)一種新型還原劑“高硅鋁合金”，用該高硅鋁合金代替 硅鐵(Si > 75% )作為還原金屬鎂的還原劑，還原效率可由原來的76%提高到90%，減少 鎂礦石用量，降低還原溫度100°C 150°C，并且生產(chǎn)的渣還可做為高鋁水泥的摻和料，具 有很好的經(jīng)濟價值和環(huán)保價值。專利號為200410048372. 8的發(fā)明專利公開了一種用于電 熱法制取鋁硅合金的原料，主要包括高嶺土精礦、氧化鋁、煙煤和木質(zhì)磺酸鹽粘結(jié)劑，其生 產(chǎn)的鋁硅合金的成分為鋁55 61%、硅34 40%及其它雜質(zhì)，其用途主要為生產(chǎn)鑄造鋁 硅合金，不適宜用作煉鎂的還原劑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種生產(chǎn)高硅鋁合金的方法，用該方法生產(chǎn)出的 高硅鋁合金適宜作為熱法煉鎂的還原劑。本發(fā)明熱法煉鎂所用還原劑高硅鋁合金的制取工藝，包括步驟(1)物料的制備A、按照重量百分比選配，F(xiàn)eSi9tlAl OU)牌號硅鐵合金48 59%，Al含量為82 90 %的廢雜鋁39 50 %，冰晶石1. 6 %，氯化鈉0.4%;B、將FeSi9ciAlou)牌號硅鐵合金在中頻爐或工頻爐中加熱到1400°C至溶液狀 態(tài)；C、將廢雜鋁進行分揀、干燥，然后將廢雜鋁放置于耐熱合金抬包中；D、將冰晶石和氯化鈉干燥后混合；(2)冶煉E、將液態(tài)的FeSi9ciAl^u)牌號硅鐵合金倒入盛放有廢雜鋁的耐熱合金抬包中， 使固態(tài)廢雜鋁吸收液態(tài)的FeSi9ciAl^u)牌號硅鐵合金的熱量而熔化，進而使FeSi9tlAlo ,5)牌號硅鐵合金與廢雜鋁合金化；F、從傾倒液態(tài)的FeSi9ciAl^u)牌號硅鐵合金開始至合金化結(jié)束，向耐熱合金抬 包中加入混合干燥后的冰晶石和氯化鈉；G、合金化結(jié)束后，靜置10 15分鐘，扒去表面浮渣；(3)澆注與精整H、將液態(tài)的高硅鋁合金澆注在鑄造錠模中，冷卻后經(jīng)破碎機破碎成直徑< 20mm
3的顆粒。本發(fā)明熱法煉鎂所用還原劑高硅鋁合金的制取工藝，其中所述步驟F中以從傾倒 工序開始至合金化完成為全程時間，以全程時間的1/4為間隔，逐步將混合干燥后的冰晶 石和氯化鈉加入耐熱合金抬包中。本發(fā)明熱法煉鎂所用還原劑高硅鋁合金的制取工藝，其中所述步驟H中在鑄鐵錠 模中加入高嶺土粉、硅粉或玻璃水作脫模劑，其中破碎機為顎式破碎機。本發(fā)明熱法煉鎂所用還原劑高硅鋁合金的制取工藝，其中所述廢雜鋁的成份為 (重量百分比)A1 82 90%、Si 3 12%、Fel 3%、其他雜質(zhì)和彡5%。本發(fā)明熱法煉鎂所用還原劑高硅鋁合金的制取工藝，其中所述冰晶石的成份為 (重量百分比)F 52 54%，Al 12 14%、Na 32 34%，550°C的灼減量0. 5 2. 5%。本發(fā)明熱法煉鎂所用還原劑高硅鋁合金的制取工藝，其中所述氯化鈉為工業(yè)用鹽 粉。采用本發(fā)明熱法煉鎂所用還原劑高硅鋁合金的制取工藝所生產(chǎn)的硅鋁合金主要 成分為硅45 55%、鋁40 48%、鐵、鈣、鈦等其他雜質(zhì)總和2 10%，其中硅含量較高， 鐵、鈣、鈦等其他雜質(zhì)含量較低，是一種最適宜作為熱法煉鎂的還原劑。
具體實施例方式本發(fā)明熱法煉鎂所用還原劑高硅鋁合金的制取工藝包括如下步驟(1)物料的制備A、按照重量百分比選配，(GB2277-87)硅鐵標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的FeSi9tlAl^u)牌號硅鐵 合金48 59 %，Al含量為82 90 %的廢雜鋁39 50 %，冰晶石1. 6 %，氯化鈉0.4%;廢雜鋁的成份為(重量百分比)A1 82 90%、Si 3 12%、Fel 3%、其他雜 質(zhì)和彡5% ；冰晶石的成份為(重量百分比)F 52 54%，Al 12 14%、Na 32 34%， 550°C的灼減量0. 5 2. 5% ；氯化鈉為工業(yè)用鹽粉。B、將FeSi9ciAlou)牌號硅鐵合金在中頻爐或工頻爐中加熱到1400°C至溶液狀 態(tài)；C、將廢雜鋁進行分揀、干燥，然后將廢雜鋁放置于耐熱合金抬包中；D、將冰晶石和氯化鈉干燥后混合，(2)冶煉E、將液態(tài)的FeSi9ciAl^u)牌號硅鐵合金倒入盛放有廢雜鋁的耐熱合金抬包中， 由于固態(tài)廢雜鋁的密度(2. 7g/cm3)小于液態(tài)硅鐵合金的密度(2. 8 3. lg/cm3)，因此在傾 倒過程中固態(tài)廢雜鋁會隨著傾倒過程上浮，并吸收液態(tài)的硅鐵合金的熱量而熔化，進而使 FeSi90Al (3^1.5)牌號硅鐵合金與廢雜鋁合金化；F、在固態(tài)廢雜鋁與液態(tài)硅鐵合金的合金化冶煉過程中，為了保證金屬元素的不氧 化損失和去除雜質(zhì)，以從傾倒工序開始至合金化完成為全程時間，以全程時間的1/4為間 隔，逐步將混合干燥后的冰晶石和氯化鈉加入耐熱合金抬包中；G、合金化結(jié)束后，合金液溫度降低至1200°C，靜置10 15分鐘，扒去表面浮渣，取樣化驗；(3)澆注與精整H、將液態(tài)的高硅鋁合金澆注在鑄造錠模中，鑄鐵錠模中加入高嶺土粉、硅粉或玻 璃水作脫模劑，冷卻后經(jīng)顎式破碎機破碎成直徑< 20mm的顆粒，包裝，既可作為商品出售。實施例1取FeSi9tlAl(3 U)牌號硅鐵合金48噸、廢雜鋁50噸、冰晶石1. 6噸、氯化鈉0. 4噸， 按照上述步驟A至D準(zhǔn)備好物料，然后按照步驟E至F進行冶煉，合金化結(jié)束后，靜置10分 鐘，最后按照步驟H制取出直徑為20mm的顆粒狀高硅鋁合金，高硅鋁合金中下列元素的重 量百分比組成包括硅45、鋁48、鐵、鈣、鈦等其他雜質(zhì)總和7。實施例2取FeSi9tlAl(3 U)牌號硅鐵合金51噸、廢雜鋁47噸、冰晶石1. 6噸、氯化鈉0. 4噸， 按照上述步驟A至D準(zhǔn)備好物料，然后按照步驟E至F進行冶煉，合金化結(jié)束后，靜置15分 鐘，最后按照步驟H制取出直徑為15mm的顆粒狀高硅鋁合金，高硅鋁合金中下列元素的重 量百分比組成包括硅47、鋁45、鐵、鈣、鈦等其他雜質(zhì)總和8。實施例3取FeSi9tlAl(3 U)牌號硅鐵合金53噸、廢雜鋁45噸、冰晶石1. 6噸、氯化鈉0. 4噸， 按照上述步驟A至D準(zhǔn)備好物料，然后按照步驟E至F進行冶煉，合金化結(jié)束后，靜置11分 鐘，最后按照步驟H制取出直徑為IOmm的顆粒狀高硅鋁合金，高硅鋁合金中下列元素的重 量百分比組成包括硅49、鋁42、鐵、鈣、鈦等其他雜質(zhì)總和9。實施例4取FeSi9tlAl(3 U)牌號硅鐵合金59噸、廢雜鋁39噸、冰晶石1. 6噸、氯化鈉0. 4噸， 按照上述步驟A至D準(zhǔn)備好物料，然后按照步驟E至F進行冶煉，合金化結(jié)束后，靜置13分 鐘，最后按照步驟H制取出直徑為5mm的顆粒狀高硅鋁合金，高硅鋁合金中下列元素的重量 百分比組成包括硅55、鋁42、鐵、鈣、鈦等其他雜質(zhì)總和3。以上所述的實施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本發(fā)明的范 圍進行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方 案作出的各種變形和改進，均應(yīng)落入本發(fā)明權(quán)利要求書確定的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種熱法煉鎂所用還原劑高硅鋁合金的制取工藝，其特征在于包括步驟(1)物料的制備A、按照重量百分比選配，F(xiàn)eSi90Al(3～1.5)牌號硅鐵合金48～59％，Al含量為82～90％的廢雜鋁39～50％，冰晶石1.6％，氯化鈉0.4％；B、將FeSi90Al(3～1.5)牌號硅鐵合金在中頻爐或工頻爐中加熱到1400℃至溶液狀態(tài)；C、將廢雜鋁進行分揀、干燥，然后將廢雜鋁放置于耐熱合金抬包中；D、將冰晶石和氯化鈉干燥后混合，(2)冶煉E、將液態(tài)的FeSi90Al(3～1.5)牌號硅鐵合金倒入盛放有廢雜鋁的耐熱合金抬包中，使固態(tài)廢雜鋁吸收液態(tài)的FeSi90Al(3～1.5)牌號硅鐵合金的熱量而熔化，進而使FeSi90Al(3～1.5)牌號硅鐵合金與廢雜鋁合金化；F、從傾倒液態(tài)的FeSi90Al(3～1.5)牌號硅鐵合金開始至合金化結(jié)束，向耐熱合金抬包中加入混合干燥后的冰晶石和氯化鈉；G、合金化結(jié)束后，靜置10～15分鐘，扒去表面浮渣；(3)澆注與精整H、將液態(tài)的高硅鋁合金澆注在鑄造錠模中，冷卻后經(jīng)破碎機破碎成直徑≤20mm的顆粒。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱法煉鎂所用還原劑高硅鋁合金的制取工藝，其特征在于 所述步驟F中以從傾倒工序開始至合金化完成為全程時間，以全程時間的1/4為間隔，逐步 將混合干燥后的冰晶石和氯化鈉加入耐熱合金抬包中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱法煉鎂所用還原劑高硅鋁合金的制取工藝，其特征在于 所述步驟H中在鑄鐵錠模中加入高嶺土粉、硅粉或玻璃水作脫模劑，其中破碎機為顎式破 碎機。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的熱法煉鎂所用還原劑高硅鋁合金的制取工藝，其特征在于 所述廢雜鋁的成份為(重量百分比)A1 82 90%、Si 3 12%、Fe 1 3%、其他雜質(zhì) 和彡5%。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的熱法煉鎂所用還原劑高硅鋁合金的制取工藝，其特征在于 所述冰晶石的成份為(重量百分比)F 52 54%，Al 12 14%、Na32 34%，550°C的 灼減量0. 5 2. 5%。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的熱法煉鎂所用還原劑高硅鋁合金的制取工藝，其特征在于 所述氯化鈉為工業(yè)用鹽粉。
全文摘要
本發(fā)明熱法煉鎂所用還原劑高硅鋁合金的制取工藝涉及一種用于合金的制取工藝。其目的是為了提供一種生產(chǎn)高硅鋁合金的方法，用該方法生產(chǎn)出的高硅鋁合金適宜作為新型熱法煉鎂還原劑。本發(fā)明熱法煉鎂所用還原劑高硅鋁合金的制取工藝包括物料的制備冶煉和澆注與精整三個步驟，其中所使用的原料為FeSi90Al(3～1.5)牌號硅鐵合金48～59％，Al含量為82～90％的廢雜鋁39～50％，冰晶石1.6％，氯化鈉0.4％。
文檔編號C22C1/10GK101962716SQ20091015992
公開日2011年2月2日 申請日期2009年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月23日
發(fā)明者崔旭輝, 李正濤, 王峰, 王建軍 申請人:登封電廠集團鋁合金有限公司