本發明涉及鋁中間合金合成領域,特別涉及一種熔鹽法生產鋁釩合金的制備工藝。
(二)
背景技術:
鋁釩合金的傳統制備工藝是對摻法,主要是以金屬鋁和金屬釩或釩鋁合金為原料進行高溫熔配。但由于金屬釩和釩鋁合金價格較高,且在熔配過程中難熔解、易偏析;隨著能源價格不斷上漲,熔配法成本高、能耗高、時間長、效率低和質量不穩定等問題越發突出。
(三)
技術實現要素:
本發明為了彌補現有技術的缺陷,提供了一種成本低、能耗低、效率高、質量穩定的熔鹽法生產鋁釩合金的制備工藝。
本發明是通過如下技術方案實現的:
一種熔鹽法生產鋁釩合金的制備工藝,其特征是,將鋁錠加入到感應電爐中,熔化并升溫至700~900℃,將氟鋁酸鈉、氟鋁酸鉀和五氧化二釩混合成混合料后,加入自動加料機料箱內,調整感應電爐的頻率在700~900赫茲之間,將上述混合料加入感應電爐內,加料時間控制在10~30分鐘內,然后反應60~100分鐘后成為合金,將合金取樣化驗,達到所需要的釩的質量含量后傾倒出合金表面上的氟鹽,傾倒完畢后加入造渣劑清理合金表面剩余氟鹽;清理完畢后,將合金升溫至780~850℃,用旋轉除氣機通氬氣進行精煉除氣,精煉除氣時間為25~35分鐘,精煉除氣完畢后先清理合金表面浮渣,然后加入造渣劑再次進行造渣處理,處理完畢后將合金澆鑄成華夫錠。
所述感應電爐的頻率為800赫茲。
所述旋轉除氣機的轉速為200~400 rpm。
所述旋轉除氣機的轉速為300 rpm。
第一次使用的造渣劑為合金質量的2.5~3‰,第二次使用的造渣劑為合金質量的1~1.5‰。
本發明的有益效果是:
本發明利用感應電爐,將氟鋁酸鈉、氟鋁酸鉀和五氧化二釩三種物料混合后加入到高溫鋁水中,直接生產出鋁釩合金,解決了采用熔配法制備鋁釩合金成本高、能耗高、時間長、效率低和質量不穩定等問題。
(四)具體實施方式
以下為本發明的具體實施例。使用本發明的制備工藝可以制備任何釩含量(質量分數,下同)的鋁釩合金,本實施例以釩含量(質量分數)分別為5%和10%舉例:
實施例一(制備釩含量為5%的鋁釩合金):
將980千克99.7%(質量分數,下同)的鋁錠加入到感應電爐中,熔化并升溫至700℃,將150千克氟鋁酸鈉、50千克氟鋁酸鉀和175千克五氧化二釩混合成混合料后,加入自動加料機料箱內,將感應電爐的頻率調整至900赫茲,將上述混合料加入感應電爐內,加料時間控制在10~30分鐘內,然后反應60分鐘后成為合金,將合金取樣化驗,釩含量合格后傾倒出合金表面上的氟鹽,傾倒完畢后加入2.5千克造渣劑清理合金表面剩余氟鹽;清理完畢后,將上述合金升溫至850℃,用旋轉除氣機通氬氣進行精煉除氣,旋轉除氣機的轉速為200 rpm,精煉除氣時間為35分鐘,精煉除氣完畢后先清理合金表面浮渣,然后再加入1千克造渣劑再次進行造渣處理,處理完畢后將合金澆鑄成華夫錠,可得1000千克釩含量為5%的鋁釩合金。
實施例二(制備釩含量為5%的鋁釩合金):
將980千克99.7%的鋁錠加入到感應電爐中,熔化并升溫至800℃,將150千克氟鋁酸鈉、50千克氟鋁酸鉀和175千克五氧化二釩混合成混合料后,加入自動加料機料箱內,將感應電爐的頻率調整至800赫茲,將上述混合料加入感應電爐內,加料時間控制在10~30分鐘內,然后反應80分鐘后成為合金,將合金取樣化驗,釩含量合格后傾倒出合金表面上的氟鹽,傾倒完畢后加入3千克造渣劑清理合金表面剩余氟鹽;清理完畢后,將上述合金升溫至800℃,用旋轉除氣機通氬氣進行精煉除氣,旋轉除氣機的轉速為300 rpm,精煉除氣時間為30分鐘,精煉除氣完畢后先清理合金表面浮渣,然后再加入1.2千克造渣劑再次進行造渣處理,處理完畢后將合金澆鑄成華夫錠,可得1000千克釩含量為5%的鋁釩合金。
實施例三(制備釩含量為5%的鋁釩合金):
將980千克99.7%的鋁錠加入到感應電爐中,熔化并升溫至900℃,將150千克氟鋁酸鈉、50千克氟鋁酸鉀和175千克五氧化二釩混合成混合料后,加入自動加料機料箱內,將感應電爐的頻率調整至700赫茲,將上述混合料加入感應電爐內,加料時間控制在10~30分鐘內,然后反應80分鐘后成為合金,將合金取樣化驗,釩含量合格后傾倒出合金表面上的氟鹽,傾倒完畢后加入3.5千克造渣劑清理合金表面剩余氟鹽;清理完畢后,將上述合金升溫至780℃,用旋轉除氣機通氬氣進行精煉除氣,旋轉除氣機的轉速為400 rpm,精煉除氣時間為25分鐘,精煉除氣完畢后先清理合金表面浮渣,然后再加入1.5千克造渣劑再次進行造渣處理,處理完畢后將合金澆鑄成華夫錠,可得1000千克釩含量為5%的鋁釩合金。
實施例四(制備釩含量為10%的鋁釩合金):
將950千克99.7%的鋁錠加入到感應電爐中,熔化并升溫至720℃,將150千克氟鋁酸鈉、100千克氟鋁酸鉀和350千克五氧化二釩混合成混合料后,加入自動加料機料箱內,將感應電爐的頻率調整至700赫茲,將上述混合料加入感應電爐內,加料時間控制在10~30分鐘內,然后反應100分鐘后成為合金,將合金取樣化驗,釩含量合格后傾倒出合金表面上的氟鹽,傾倒完畢后加入3千克造渣劑清理合金表面剩余氟鹽;清理完畢后,將上述合金升溫至800℃,用旋轉除氣機通氬氣進行精煉除氣,旋轉除氣機的轉速為300 rpm,精煉除氣時間為30分鐘,精煉除氣完畢后先清理合金表面浮渣,然后再加入1.2千克造渣劑再次進行造渣處理,處理完畢后將合金澆鑄成華夫錠,可得1000千克釩含量為10%的鋁釩合金。
實施例五(制備釩含量為10%的鋁釩合金):
將950千克99.7%的鋁錠加入到感應電爐中,熔化并升溫至850℃,將150千克氟鋁酸鈉、100千克氟鋁酸鉀和350千克五氧化二釩混合成混合料后,加入自動加料機料箱內,將感應電爐的頻率調整至800赫茲,將上述混合料加入感應電爐內,加料時間控制在10~30分鐘內,然后反應80分鐘后成為合金,將合金取樣化驗,釩含量合格后傾倒出合金表面上的氟鹽,傾倒完畢后加入3.5千克造渣劑清理合金表面剩余氟鹽;清理完畢后,將上述合金升溫至850℃,用旋轉除氣機通氬氣進行精煉除氣,旋轉除氣機的轉速為400 rpm,精煉除氣時間為25分鐘,精煉除氣完畢后先清理合金表面浮渣,然后再加入1.5千克造渣劑再次進行造渣處理,處理完畢后將合金澆鑄成華夫錠,可得1000千克釩含量為10%的鋁釩合金。
實施例六(制備釩含量為10%的鋁釩合金):
將950千克99.7%的鋁錠加入到感應電爐中,熔化并升溫至900℃,將150千克氟鋁酸鈉、100千克氟鋁酸鉀和350千克五氧化二釩混合成混合料后,加入自動加料機料箱內,將感應電爐的頻率調整至900赫茲,將上述混合料加入感應電爐內,加料時間控制在10~30分鐘內,然后反應60分鐘后成為合金,將合金取樣化驗,釩含量合格后傾倒出合金表面上的氟鹽,傾倒完畢后加入2.5千克造渣劑清理合金表面剩余氟鹽;清理完畢后,將上述合金升溫至780℃,用旋轉除氣機通氬氣進行精煉除氣,旋轉除氣機的轉速為200 rpm,精煉除氣時間為35分鐘,精煉除氣完畢后先清理合金表面浮渣,然后再加入1千克造渣劑再次進行造渣處理,處理完畢后將合金澆鑄成華夫錠,可得1000千克釩含量為10%的鋁釩合金。
除說明書所述技術特征外,其余技術特征均為本領域技術人員已知技術。