本发明涉及一种环保型熔炼剂及其制备方法，属于合金熔炼技术领域。
背景技术：
中国在世界各国的铝材消费量排名榜中排第三，虽然在中国铝材的产量居于世界的第二位，但中国使用的铝材大多采用进口，是世界最大的铝材进口国。之所以出现这种现状，主要是因为在生产过程控制、产品质量控制以及生产规模等这些方面上，中国的铝材行业与先进国家相比还差得很远。最重要的是，在高质量的铝坯供给方面中国表现出能力不足和缺口大是主要的问题。在熔炼、浇铸过程中，铝及其合金很容易被氧化和吸收气体，这种特性使得气体和夹杂物容易在铝液中形成，继而造成铸件的缩松、气孔、裂纹、缩孔等一系列缺陷，而这些缺陷在很大程度会导致铸件的疲劳抗力、强度、塑性、耐蚀等性能明显变差，会直接使得产品的质量明显下降，严重的甚至会造成整个铸件的报废，这些都使得铝及其合金的应用受到了很大程度上的限制。
目前，铝和铝合金制品大多采用熔炼的方法制得，实践证明当铝及铝合金熔体中的渣、气含量过高时，将大大增加铸坯中出现气孔和夹杂等冶金缺陷的几率，进而降低材料的强度和塑性，影响产品的表面质量。现有技术正常的熔炼过程为：铝全部熔化后加入清渣剂进行清渣，静置15分钟左右，而后加入精炼剂进行精炼，再静置15分钟进行二次精炼，二次精炼完成后将铝水倒入流水槽进行细化过程，其整个过程步骤多，持续时间长，造成需要多次熔炼状况的原因主要是熔炼过程中单次加入的添加剂对夹渣的溶解吸附和与铝液分离的作用不明显，铝液中杂志残留较多，渣中铝含量较高，间接造成资料浪费；另外多次加入的清渣剂、精炼剂容易与铝合金熔体直接发生化学反应，生成污染性气体。为此，需要设计相应的技术方案给予解决。
技术实现要素：
本发明是针对现有技术存在的不足，提供一种环保型熔炼剂及其制备方法，解决了上述背景技术存在的问题，满足实际使用要求。
为解决上述问题，本发明所采取的技术方案如下：
一种环保型熔炼剂，所述熔炼剂的组分及各自所占的质量百分比如下：氯化钾10-15wt％、氟化钛钾25-35wt％、硫化钙5-10wt％、氟化镁5-15wt％、氟硼酸钾20-40wt％、氟化铝钾5-15wt％、氯化钠10-40wt％。
作为上述技术方案的改进，所述熔炼剂的组分及各自所占的质量百分比如下：氯化钾12wt％、氟化钛钾30wt％、硫化钙8wt％、氟化镁10wt％、氟硼酸钾30wt％、氟化铝钾10wt％、氯化钠25wt％。
具体地，所述环保型熔炼剂的制备方法，包括如下步骤：
步骤(1)：将上述氯化钾10-15wt％、氟化钛钾25-35wt％、硫化钙5-10wt％、氟化镁5-15wt％、氟硼酸钾20-40wt％、氟化铝钾5-15wt％、氯化钠10-40wt％按照次序加入熔炼炉中，加热熔炼炉至熔炼温度为900℃；
步骤(2)：待所有物料熔化三分之二时，使熔炼炉升温至1050-1150℃，在1050-1150℃下继续熔炼直至物料完全熔化；
步骤(3)：充分搅拌熔化的物料15-25min，静置20-30min，将熔融状态的物料倒入模具进行充分冷却，凝固成块状熔炼剂；
步骤(4)：将上述块状熔炼剂沉淀、洗涤、过滤、干燥、粉碎、真空脱水至粉末状；
步骤(5)：将粉末状熔炼剂过筛后置入烘干炉中进行烘干，保温35min后冷却，即得环保型熔炼剂。
作为上述技术方案的改进，步骤(4)的真空脱水是在真空度为0.5-0.8mpa条件下进行的且至粉末状熔炼剂含水量≤2％为标准。
作为上述技术方案的改进，步骤(4)的粉碎至粉末状熔炼剂粒度≤2mm，步骤(5)的粉末状熔炼剂是过10-20目筛。
本发明与现有技术相比较，本发明的实施效果如下：
经本发明特殊工艺制备的熔炼剂成分均匀，完全去除杂质，且值得的特殊配比的熔炼剂能对渣进行高效吸附和溶解，实现渣和熔体的快速分离；本发明制得的熔炼剂可用于铝及铝合金的快速熔炼，另外，能够起到清除铝渣和防止铝液氧化的作用。
本发明所述熔炼剂是分阶段进行熔炼、静置、最后凝固值得，制备方法简单、高效，在保证制备产品稳定性的同时，大大缩短熔炼时间；此外，本发明制得的产品夹杂减少且晶粒直接得到了细化，增加了铝合金圆铸锭的内部组织的均匀性，熔炼后的渣al的含量大大降低，减少了熔炼过程中的al的原料损失，产生了直接的经济效益。
最后，本发明熔炼过程中熔炼剂与铝液不发生反应、无污染，不会对工作人员的身体健康、设备及环境产生危害，具有很大的市场推广价值。
具体实施方式
下面将结合具体的实施例来说明本发明的内容。
实施例1：环保型熔炼剂，所述熔炼剂的组分及各自所占的质量百分比如下：氯化钾10wt％、氟化钛钾25wt％、硫化钙5wt％、氟化镁5wt％、氟硼酸钾20wt％、氟化铝钾5wt％、氯化钠10wt％；具体地，所述环保型熔炼剂的制备方法，包括如下步骤：步骤(1)：将上述氯化钾10wt％、氟化钛钾25wt％、硫化钙5wt％、氟化镁5wt％、氟硼酸钾20wt％、氟化铝钾5wt％、氯化钠10wt％按照次序加入熔炼炉中，加热熔炼炉至熔炼温度为900℃；步骤(2)：待所有物料熔化三分之二时，使熔炼炉升温至1050℃，在1050℃下继续熔炼直至物料完全熔化；步骤(3)：充分搅拌熔化的物料15min，静置20min，将熔融状态的物料倒入模具进行充分冷却，凝固成块状熔炼剂；步骤(4)：将上述块状熔炼剂沉淀、洗涤、过滤、干燥、粉碎、真空脱水至粉末状；步骤(5)：将粉末状熔炼剂过筛后置入烘干炉中进行烘干，保温35min后冷却，即得环保型熔炼剂。
更具体地，步骤(4)的真空脱水是在真空度为0.5mpa条件下进行的且至粉末状熔炼剂含水量≤2％为标准；步骤(4)的粉碎至粉末状熔炼剂粒度≤2mm，步骤(5)的粉末状熔炼剂是过10目筛。
经本发明特殊工艺制备的熔炼剂成分均匀，完全去除杂质，且值得的特殊配比的熔炼剂能对渣进行高效吸附和溶解，实现渣和熔体的快速分离；本发明制得的熔炼剂可用于铝及铝合金的快速熔炼，另外，能够起到清除铝渣和防止铝液氧化的作用。
本发明所述熔炼剂是分阶段进行熔炼、静置、最后凝固值得，制备方法简单、高效，在保证制备产品稳定性的同时，大大缩短熔炼时间；此外，本发明制得的产品夹杂减少且晶粒直接得到了细化，增加了铝合金圆铸锭的内部组织的均匀性，熔炼后的渣al的含量大大降低，减少了熔炼过程中的al的原料损失，产生了直接的经济效益。最后，本发明熔炼过程中熔炼剂与铝液不发生反应、无污染，不会对工作人员的身体健康、设备及环境产生危害，具有很大的市场推广价值。
实施例2：环保型熔炼剂，所述熔炼剂的组分及各自所占的质量百分比如下：氯化钾12wt％、氟化钛钾30wt％、硫化钙8wt％、氟化镁10wt％、氟硼酸钾30wt％、氟化铝钾10wt％、氯化钠25wt％；具体地，所述环保型熔炼剂的制备方法，包括如下步骤：步骤(1)：将上述氯化钾12wt％、氟化钛钾30wt％、硫化钙8wt％、氟化镁10wt％、氟硼酸钾30wt％、氟化铝钾10wt％、氯化钠25wt％按照次序加入熔炼炉中，加热熔炼炉至熔炼温度为900℃；步骤(2)：待所有物料熔化三分之二时，使熔炼炉升温至1100℃，在1100℃下继续熔炼直至物料完全熔化；步骤(3)：充分搅拌熔化的物料20min，静置25min，将熔融状态的物料倒入模具进行充分冷却，凝固成块状熔炼剂；步骤(4)：将上述块状熔炼剂沉淀、洗涤、过滤、干燥、粉碎、真空脱水至粉末状；步骤(5)：将粉末状熔炼剂过筛后置入烘干炉中进行烘干，保温35min后冷却，即得环保型熔炼剂。
更具体地，步骤(4)的真空脱水是在真空度为0.65mpa条件下进行的且至粉末状熔炼剂含水量≤2％为标准；步骤(4)的粉碎至粉末状熔炼剂粒度≤2mm，步骤(5)的粉末状熔炼剂是过15目筛。
经本发明特殊工艺制备的熔炼剂成分均匀，完全去除杂质，且值得的特殊配比的熔炼剂能对渣进行高效吸附和溶解，实现渣和熔体的快速分离；本发明制得的熔炼剂可用于铝及铝合金的快速熔炼，另外，能够起到清除铝渣和防止铝液氧化的作用。
本发明所述熔炼剂是分阶段进行熔炼、静置、最后凝固值得，制备方法简单、高效，在保证制备产品稳定性的同时，大大缩短熔炼时间；此外，本发明制得的产品夹杂减少且晶粒直接得到了细化，增加了铝合金圆铸锭的内部组织的均匀性，熔炼后的渣al的含量大大降低，减少了熔炼过程中的al的原料损失，产生了直接的经济效益。最后，本发明熔炼过程中熔炼剂与铝液不发生反应、无污染，不会对工作人员的身体健康、设备及环境产生危害，具有很大的市场推广价值。
生产实践证实，采用本发明的熔炼剂熔炼，没生产1t铝产品，对比常规冶金方法可节约al原料成本85-95元，al氧化烧损率减少45％以上，大大减少了al的损失，节约了成本；此外，经检测渣中al含量也很大幅度的减少，证实了熔炼过程中熔剂对渣具有很强的溶解和吸附作用，并有效促进了渣和铝液之间分离，加入上述制得熔炼剂能够对非金属夹杂(如：氧化铝进行强力吸附和溶解)；而氟化钛钾进入铝合金熔体中会发生较为剧烈的铝热反应，对熔体起到局部搅拌和升温作用，在保温的同时促进熔剂对非金属夹杂的溶解和排除，同时铝热反应生产的ti会进一步与铝反应生成tial3，产生晶粒细化的作用；经检验，熔炼后熔体中的氢含量为：0.10-0.15ml/100gal，而凝固形成的圆铸锭微观组织致密均匀，基本无疏松、夹渣等缺陷。
实施例3：环保型熔炼剂，所述熔炼剂的组分及各自所占的质量百分比如下：氯化钾15wt％、氟化钛钾35wt％、硫化钙10wt％、氟化镁15wt％、氟硼酸钾40wt％、氟化铝钾15wt％、氯化钠40wt％；具体地，所述环保型熔炼剂的制备方法，包括如下步骤：步骤(1)：将上述氯化钾15wt％、氟化钛钾35wt％、硫化钙10wt％、氟化镁15wt％、氟硼酸钾40wt％、氟化铝钾15wt％、氯化钠40wt％按照次序加入熔炼炉中，加热熔炼炉至熔炼温度为900℃；步骤(2)：待所有物料熔化三分之二时，使熔炼炉升温至1150℃，在1150℃下继续熔炼直至物料完全熔化；步骤(3)：充分搅拌熔化的物料25min，静置30min，将熔融状态的物料倒入模具进行充分冷却，凝固成块状熔炼剂；步骤(4)：将上述块状熔炼剂沉淀、洗涤、过滤、干燥、粉碎、真空脱水至粉末状；步骤(5)：将粉末状熔炼剂过筛后置入烘干炉中进行烘干，保温35min后冷却，即得环保型熔炼剂。
更具体地，步骤(4)的真空脱水是在真空度为0.8mpa条件下进行的且至粉末状熔炼剂含水量≤2％为标准；步骤(4)的粉碎至粉末状熔炼剂粒度≤2mm，步骤(5)的粉末状熔炼剂是过20目筛。
经本发明特殊工艺制备的熔炼剂成分均匀，完全去除杂质，且值得的特殊配比的熔炼剂能对渣进行高效吸附和溶解，实现渣和熔体的快速分离；本发明制得的熔炼剂可用于铝及铝合金的快速熔炼，另外，能够起到清除铝渣和防止铝液氧化的作用。
本发明所述熔炼剂是分阶段进行熔炼、静置、最后凝固值得，制备方法简单、高效，在保证制备产品稳定性的同时，大大缩短熔炼时间；此外，本发明制得的产品夹杂减少且晶粒直接得到了细化，增加了铝合金圆铸锭的内部组织的均匀性，熔炼后的渣al的含量大大降低，减少了熔炼过程中的al的原料损失，产生了直接的经济效益。
以上内容是结合具体的实施例对本发明所作的详细说明，不能认定本发明具体实施仅限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明保护的范围。