一种锌铝镁合金熔炼方法与流程

本发明属于有色金属材料技术领域，尤其是一种锌铝镁合金熔炼方法。

背景技术：

锌铝镁合金作为钢铁材料表面处理热浸镀原料，可以改善镀层表面外观和耐蚀性能，目前被普遍使用。在锌铝镁合金熔炼过程中，由于镁元素化学性质比较活泼，镁和铝的密度比锌小，控制镁的烧损和偏析及铝的偏析一直是难以解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术存在的问题，提供一种锌铝镁合金熔炼方法，有效地解决了镁的烧损和偏析及铝的偏析问题，由此方法生产的锌铝镁合金各元素分布均匀，质量稳定可靠。

本发明所采用的技术方案是这样实现的：一种锌铝镁合金熔炼方法，根据无心感应熔炼炉的炉内容积，按zn为97.2～97.6%、al为1.4%～1.6%、mg为1.0%～1.2%的重量百分比例计算一炉所需锌锭、铝锭和镁锭的配方用量，按如下步骤生产锌铝镁合金：

1）将配方用量90～95%的锌锭加入到无心感应熔炼炉内，加电使锌锭全部熔化；

2）将配方用量的铝锭加入到无心感应熔炼炉内，加电使铝锭全部熔化，此时炉内熔液温度为600～680℃；

3）将配方用量剩余的锌锭加入到无心感应熔炼炉内，使锌锭全部熔化，同时使炉内熔液温度降至540～560℃；

4）将配方用量的镁锭置于镁锭笼罩内，采用压入法将镁锭加入炉内熔液液面以下，加电使镁锭全部熔化，在熔化镁锭过程中，控制炉内熔液温度不高于560℃；

5）继续加电搅拌熔液10～20分钟，加电搅拌过程中，控制炉内熔液温度不高于560℃；

6）将搅拌均匀的熔液注入合金铸锭模内浇注成型，在浇注的过程中，采用模具冷却装置对合金铸锭模进行循环水冷却处理。

进一步，所述的镁锭笼罩包括由四根钢管连接的镁锭笼和配重笼，镁锭笼的一侧设有笼门和门锁机构，四根钢管上都设有若干排气孔，配重笼内部装有配重石块或者金属块，配重笼的上部设有吊装环。

进一步，所述的模具冷却装置包括冷却水槽和凉水塔，冷却水槽与凉水塔的喷淋机构之间连接一个热水管，热水管上设有热水循环泵，冷却水槽与凉水塔的集水槽之间连接一个冷水管，冷水管上设有冷水循环泵，所述的合金铸锭模置于冷却水槽内。

本发明的优点在于：

1）在炉内加入镁锭时，始终控制合金熔液的温度不高于560℃，减少了镁元素的烧损，提高了锌铝镁合金配比的稳定性。

2）使用镁锭笼罩将镁锭压入炉内熔液液面以下，使镁锭能够全面均匀受热，缩短了熔化时间，避免了镁锭漂浮在熔液上面与空气接触而被氧化。

3）本发明设计的镁锭笼罩结构简单，操作方便，工作效率高。

4）本发明采用二次加入锌锭的方法给炉内熔液降温，减少了电能浪费，缩短了工艺时间，提高了工作效率。

5）在浇注成型的过程中，采用冷却循环水对合金铸锭模进行冷却，缩短了合金冷却时间，避免了镁元素和铝元素偏析现象的发生，提高了产品质量。

附图说明

图1是本发明使用的镁锭笼罩立体结构示意图；

图2是本发明镁锭笼罩使用状态结构示意图；

图3是本发明使用的模具冷却装置结构示意图。

图中：1-钢管，2-镁锭笼，3-配重笼，4-笼门，5-门锁机构，6-排气孔，7-金属块，8-吊装环，9-冷却水槽，10-凉水塔，11-喷淋机构，12-热水管，13-热水循环泵，14-集水槽，15-冷水管，16-冷水循环泵。

具体实施方式

下面通过一个具体实施例并结合附图对本发明进一步说明。

实施例：一种锌铝镁合金熔炼方法，根据无心感应熔炼炉的炉内容积，按zn为97.4%、al为1.5%、mg为1.1%的重量百分比例计算一炉所需锌锭、铝锭和镁锭的配方用量，按如下步骤生产锌铝镁合金：

1）将配方用量92%的锌锭加入到无心感应熔炼炉内，加电使锌锭全部熔化；

2）将配方用量的铝锭加入到无心感应熔炼炉内，加电使铝锭全部熔化，此时炉内熔液温度为650℃；

3）将配方用量剩余的锌锭加入到无心感应熔炼炉内，使锌锭全部熔化，同时使炉内熔液温度降至550℃；

4）将配方用量的镁锭置于镁锭笼罩内，采用压入法将镁锭加入炉内熔液液面以下，加电使镁锭全部熔化，在熔化镁锭过程中，控制炉内熔液温度不高于550℃；

5）继续加电搅拌熔液18分钟，加电搅拌过程中，控制炉内熔液温度不高于550℃；

6）将搅拌均匀的熔液注入合金铸锭模内浇注成型，在浇注的过程中，采用模具冷却装置对合金铸锭模进行循环水冷却处理。

如图1和图2所示，所述的镁锭笼罩包括由四根钢管1连接的镁锭笼2和配重笼3，镁锭笼2的一侧设有笼门4和门锁机构5，四根钢管1上设有排气孔6，配重笼3内部装有配重金属块7，配重笼3的上部设有吊装环8。

如图3所示，所述的模具冷却装置包括冷却水槽9和凉水塔10，冷却水槽9与凉水塔10的喷淋机构11之间连接一个热水管12，热水管12上设有热水循环泵13，冷却水槽9与凉水塔10的集水槽14之间连接一个冷水管15，冷水管15上设有冷水循环泵16，所述的合金铸锭模置于冷却水槽9内。

最后应当说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，本领域的普通技术人员对本发明的技术方案进行的简单修改或者等同替换，均不脱离本发明技术方案的实质和范围。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种锌铝镁合金熔炼方法，按Zn为97.2～97.6%、Al为1.4%～1.6%、Mg为1.0%～1.2%的重量百分比例计算配方用量，其熔炼方法包括先熔炼锌，再熔炼铝，然后将镁锭置于镁锭笼罩内，采用压入法将镁锭加入炉内熔炼镁，在熔炼镁和浇注前的搅拌过程中，控制炉内熔液温度不高于560℃；在浇注的过程中，采用模具冷却装置对合金铸锭模进行循环水冷却处理。此方法有效地解决了镁的烧损和偏析及铝的偏析问题，而且锌铝镁合金各元素分布均匀，质量稳定可靠。

技术研发人员：李龙;李金城;蔡勇志;王波;张景园;朱永良;王云龙;孙志彬;姚凤霞;伦志行;王文祥;朱建伟;张志强;白杰;魏云奎
受保护的技术使用者：赤峰中色锌业有限公司
技术研发日：2018.01.12
技术公布日：2018.05.04