本發明涉及鋁合金添加劑技術領域，尤其涉及一種鋁合金冶煉用鉻劑及其制備方法。
背景技術：
隨著鋁加工及鋁合金工業不斷發展，鋁合金的研制被列為重點發展的技術，合金化是鋁合金生產工藝流程中重要的一環。合金添加元素在熔融鋁中的溶解是合金化的重要過程。元素的溶解與其性質有密切關系，受添加元素固態結構結合力的破壞和原子在鋁液中的擴散速度控制。鋁合金常用的合金元素有：硅、鐵、銅、鎂、鎳、鋅、釩等。一些低熔點或溶解度大的合金元素如鎂、銅等可以直接加入鋁熔體中，而大部分熔點高的合金元素如鐵、鎳、錳等，由于與鋁的熔點差距太大，無法直接進行添加，需要通過中間合金的方式進行加入。這是因為如將鐵、鎳、錳等金屬熔化，則熔爐溫度必需達到1000℃以上，而鋁的熔點只有660℃，如果在1000℃以上的溫度下，則鋁熔體會汽化，且熔爐內未汽化的鋁液在如此高溫下極易與周圍的氧氣、氫氣、水等發生化學反應，形成難以去除的雜質，生成的鋁合金熔體的合金含量與實際所需的合金含量偏差過大，從而導致合金機械性能無法滿足要求，鉻粉回收率，造成資源浪費。并且，在加入鋁熔體的添加劑后容易沉底，一旦沉底，會導致鉻粉熔解速度減慢，而且會導致鉻粉溶解后分散不均勻。
因此，現有技術還有待改進。
技術實現要素：
本發明要解決的技術問題是提供一種熔解時間短、鉻回收率高的一種鋁合金冶煉用鉻劑及其制備方法。
本發明的具體技術方案為：
一種鋁合金冶煉用鉻劑，其中，其原料按重量組分計，包括以下組分：鉻粉26-30份，鋁粉7.863-10.846份，無鈉助溶劑8.908-12.225份，六亞甲基四胺4.852-8.346份，1，2-二氨基乙烷5.246-8.562份，2-羥基丙烷-1，2，3-三羧酸2.659-4.786份，乙二胺四乙酸二鈉3.353-7.462份，亞乙基二次氮基四乙酸10.751-14.886份，3，3-雙(4-羥苯基)-1(3h)-異苯并呋喃酮2.884-5.249份，對二甲氨基偶氮苯磺酸8.431-12.665份。
本發明中助溶劑選用無鈉助溶劑，無鈉助熔劑雜質含量極少，熔入鋁液后可忽略不計，所以采用本發明的無鈉助熔劑可以使得鑄熔出的鋁合金品質最優化。
所述的鋁合金冶煉用鉻劑，其中，所述原料組分還包括10-16份n-乙基-n-苯基二硫代氨基甲酸鋁。
所述的鋁合金冶煉用鉻劑，其中，所述n-乙基-n-苯基二硫代氨基甲酸鋁的制備方法包括以下步驟：用硝酸鋁粉與有機酸反應，制得鋁鹽溶液，加銨鹽作緩沖劑，用加氧化劑氧化中和的方法除鐵，加硫化劑除重金屬，經過沉降、過濾、深度凈化和再過濾得出純凈的硫酸鋁溶液，加入甲苯添加劑后，作為電解液進入電解槽電解，得到n-乙基-n-苯基二硫代氨基甲酸鋁。
在本發明技術方案中，發明人經過大量研究發現，加入了一定量的n-乙基-n-苯基二硫代氨基甲酸鋁，可以使制得的鉻粉粒度分布為10-700目，且325-700目的鉻粉占鉻粉總含量的35％-40％，100-325目的鉻粉占鉻粉總含量的40％-45％，鉻粉粒度的分布范圍非常大，壓制成形后，較大粒度的鉻粉顆粒表面完全被較小粒度的鉻粉包裹，將產品加入鋁液中后，由于較小粒度鉻粉的比表面積更大，表面能大，所以升溫較快，較小粒度鉻粉在熔解的同時，還將熱量傳遞給較大粒度的鉻粉顆粒，如此便能大大加快較大粒度的鉻粉熔解，從而縮短加入鋁液的添加劑的熔解時間。
所述的鋁合金冶煉用鉻劑，其中，所述鉻粉的制備方法包括以下步驟：挑選金屬鉻塊，進行機械破碎，將金屬鉻顆粒浸泡在液氮里，同時進行低溫振動研磨，將低溫液氮研磨后的金屬鉻粉用四氫呋喃溶液洗滌三次，每次用量為1000～1500ml，然后使用帶有濾紙的真空系統進行過濾，干燥后的鉻粉顆粒置入高能球磨機進行球磨，建立穩定的氬氣和一氧化碳混合等離子體炬，進入等離子體炬的鉻粉粉迅速融化，快速冷卻凝固后進入氣固分離室中被收集起來，即得鉻粉。
利用本發明鉻粉制備方法生產出的鉻劑，其鉻粉含量可達90-97％，在鋁合金鑄熔時，添加劑中起主要作用的是鉻粉，所以在鑄熔等量鋁合金時，本方案可以加入較少的量，達到相同的效果，大大節省了原料，降低了生產成本。
所述的鋁合金冶煉用鉻劑，其中，所述原料組分還包括6.258-11.868份3-雙(4-羥苯基)-1(3h)-異苯并呋喃酮。
所述的鋁合金冶煉用鉻劑的制備方法，其中，包括以下步驟：
a、按重量組分秤取各原料，加熱溶解，并攪拌均勻；
b、加入n-乙基-n-苯基二硫代氨基甲酸鋁，升溫至在720-750℃；
c、達到溫度后，扒凈浮渣，投入3-雙(4-羥苯基)-1(3h)-異苯并呋喃酮攪拌
均勻；
d、靜止10-20分鐘后，均勻攪拌5-10分鐘，再靜止5-10分鐘后取樣。
e、精煉扒渣后便可澆鑄得到成品。
本發明提供的一種鋁合金冶煉用鉻劑，具有以下優點：本方案的鉻劑中鉻粉的含量高，可達90-97％，在鋁合金鑄熔時，添加劑中起主要作用的是鉻粉，所以在鑄熔等量鋁合金時，本方案可以加入較少的量，達到相同的效果，這樣就能節省原料，而且無鈉助熔劑熔入鋁液后是雜質很少的一種助溶劑，所以助熔劑越少，鑄熔出的鋁合金品質越好；本發明中鉻粉粒度分布為10-700目，且325-700目的鉻粉占鉻粉總含量的35％-40％，100-325目的鉻粉占鉻粉總含量的40％-45％，鉻粉粒度的分布范圍非常大，壓制成形后，較大粒度的鉻粉顆粒表面完全被較小粒度的鉻粉包裹，將產品加入鋁液中后，由于較小粒度鉻粉的比表面積更大，表面能大，所以升溫較快，較小粒度鉻粉在熔解的同時，還將熱量傳遞給較大粒度的鉻粉顆粒，如此便能大大加快較大粒度的鉻粉熔解，從而縮短加入鋁液的添加劑的熔解時間。
具體實施方式
下面結合實施例對本發明作進一步的描述。
實施例1
一種鋁合金冶煉用鉻劑，其中，其原料按重量組分計，包括以下組分：鉻粉30份，鋁粉10.846份，無鈉助溶劑12.225份，六亞甲基四胺8.346份，1，2-二氨基乙烷8.562份，2-羥基丙烷-1，2，3-三羧酸4.786份，乙二胺四乙酸二鈉7.462份，亞乙基二次氮基四乙酸14.886份，3，3-雙(4-羥苯基)-1(3h)-異苯并呋喃酮5.249份，對二甲氨基偶氮苯磺酸12.665份。
所述原料組分還包括16份n-乙基-n-苯基二硫代氨基甲酸鋁。
所述n-乙基-n-苯基二硫代氨基甲酸鋁的制備方法包括以下步驟：用硝酸鋁粉與有機酸反應，制得鋁鹽溶液，加銨鹽作緩沖劑，用加氧化劑氧化中和的方法除鐵，加硫化劑除重金屬，經過沉降、過濾、深度凈化和再過濾得出純凈的硫酸鋁溶液，加入甲苯添加劑后，作為電解液進入電解槽電解，得到n-乙基-n-苯基二硫代氨基甲酸鋁。
所述鉻粉的制備方法包括以下步驟：挑選金屬鉻塊，進行機械破碎，將金屬鉻顆粒浸泡在液氮里，同時進行低溫振動研磨，將低溫液氮研磨后的金屬鉻粉用四氫呋喃溶液洗滌三次，每次用量為1500ml，然后使用帶有濾紙的真空系統進行過濾，干燥后的鉻粉顆粒置入高能球磨機進行球磨，建立穩定的氬氣和一氧化碳混合等離子體炬，進入等離子體炬的鉻粉粉迅速融化，快速冷卻凝固后進入氣固分離室中被收集起來，即得鉻粉。
所述原料組分還包括11.868份3-雙(4-羥苯基)-1(3h)-異苯并呋喃酮。
所述的鋁合金冶煉用鉻劑的制備方法，其中，包括以下步驟：
a、按重量組分秤取各原料，加熱溶解，并攪拌均勻；
b、加入n-乙基-n-苯基二硫代氨基甲酸鋁，升溫至在750℃；
c、達到溫度后，扒凈浮渣，投入3-雙(4-羥苯基)-1(3h)-異苯并呋喃酮攪拌均勻；
d、靜止20分鐘后，均勻攪拌10分鐘，再靜止10分鐘后取樣。
e、精煉扒渣后便可澆鑄得到成品。
本實施例為最優實施例。
實施例2
一種鋁合金冶煉用鉻劑，其中，其原料按重量組分計，包括以下組分：鉻粉27份，鋁粉8.846份，無鈉助溶劑9.225份，六亞甲基四胺5.346份，1，2-二氨基乙烷6.562份，2-羥基丙烷-1，2，3-三羧酸3.786份，乙二胺四乙酸二鈉4.462份，亞乙基二次氮基四乙酸11.886份，3，3-雙(4-羥苯基)-1(3h)-異苯并呋喃酮3.249份，對二甲氨基偶氮苯磺酸9.665份。
所述原料組分還包括11份n-乙基-n-苯基二硫代氨基甲酸鋁。
所述n-乙基-n-苯基二硫代氨基甲酸鋁的制備方法包括以下步驟：用硝酸鋁粉與有機酸反應，制得鋁鹽溶液，加銨鹽作緩沖劑，用加氧化劑氧化中和的方法除鐵，加硫化劑除重金屬，經過沉降、過濾、深度凈化和再過濾得出純凈的硫酸鋁溶液，加入甲苯添加劑后，作為電解液進入電解槽電解，得到n-乙基-n-苯基二硫代氨基甲酸鋁。
所述鉻粉的制備方法包括以下步驟：挑選金屬鉻塊，進行機械破碎，將金屬鉻顆粒浸泡在液氮里，同時進行低溫振動研磨，將低溫液氮研磨后的金屬鉻粉用四氫呋喃溶液洗滌三次，每次用量為1100ml，然后使用帶有濾紙的真空系統進行過濾，干燥后的鉻粉顆粒置入高能球磨機進行球磨，建立穩定的氬氣和一氧化碳混合等離子體炬，進入等離子體炬的鉻粉粉迅速融化，快速冷卻凝固后進入氣固分離室中被收集起來，即得鉻粉。
所述原料組分還包括7.868份3-雙(4-羥苯基)-1(3h)-異苯并呋喃酮。
所述的鋁合金冶煉用鉻劑的制備方法，其中，包括以下步驟：
a、按重量組分秤取各原料，加熱溶解，并攪拌均勻；
b、加入n-乙基-n-苯基二硫代氨基甲酸鋁，升溫至在730℃；
c、達到溫度后，扒凈浮渣，投入3-雙(4-羥苯基)-1(3h)-異苯并呋喃酮攪拌均勻；
d、靜止12分鐘后，均勻攪拌6分鐘，再靜止6分鐘后取樣。
e、精煉扒渣后便可澆鑄得到成品。
實施例3
一種鋁合金冶煉用鉻劑，其中，其原料按重量組分計，包括以下組分：鉻粉28份，鋁粉9.846份，無鈉助溶劑11.225份，六亞甲基四胺7.346份，1，2-二氨基乙烷7.562份，2-羥基丙烷-1，2，3-三羧酸3.786份，乙二胺四乙酸二鈉6.462份，亞乙基二次氮基四乙酸13.886份，3，3-雙(4-羥苯基)-1(3h)-異苯并呋喃酮4.249份，對二甲氨基偶氮苯磺酸11.665份。
所述原料組分還包括15份n-乙基-n-苯基二硫代氨基甲酸鋁。
所述n-乙基-n-苯基二硫代氨基甲酸鋁的制備方法包括以下步驟：用硝酸鋁粉與有機酸反應，制得鋁鹽溶液，加銨鹽作緩沖劑，用加氧化劑氧化中和的方法除鐵，加硫化劑除重金屬，經過沉降、過濾、深度凈化和再過濾得出純凈的硫酸鋁溶液，加入甲苯添加劑后，作為電解液進入電解槽電解，得到n-乙基-n-苯基二硫代氨基甲酸鋁。
所述鉻粉的制備方法包括以下步驟：挑選金屬鉻塊，進行機械破碎，將金屬鉻顆粒浸泡在液氮里，同時進行低溫振動研磨，將低溫液氮研磨后的金屬鉻粉用四氫呋喃溶液洗滌三次，每次用量為1400ml，然后使用帶有濾紙的真空系統進行過濾，干燥后的鉻粉顆粒置入高能球磨機進行球磨，建立穩定的氬氣和一氧化碳混合等離子體炬，進入等離子體炬的鉻粉粉迅速融化，快速冷卻凝固后進入氣固分離室中被收集起來，即得鉻粉。
所述原料組分還包括10.868份3-雙(4-羥苯基)-1(3h)-異苯并呋喃酮。
所述的鋁合金冶煉用鉻劑的制備方法，其中，包括以下步驟：
a、按重量組分秤取各原料，加熱溶解，并攪拌均勻；
b、加入n-乙基-n-苯基二硫代氨基甲酸鋁，升溫至在740℃；
c、達到溫度后，扒凈浮渣，投入3-雙(4-羥苯基)-1(3h)-異苯并呋喃酮攪拌均勻；
d、靜止18分鐘后，均勻攪拌8分鐘，再靜止9分鐘后取樣。
e、精煉扒渣后便可澆鑄得到成品。
實施例4
一種鋁合金冶煉用鉻劑，其中，其原料按重量組分計，包括以下組分：鉻粉26份，鋁粉7.863份，無鈉助溶劑8.908份，六亞甲基四胺4.852份，1，2-二氨基乙烷5.246份，2-羥基丙烷-1，2，3-三羧酸2.659份，乙二胺四乙酸二鈉3.353份，亞乙基二次氮基四乙酸10.751份，3，3-雙(4-羥苯基)-1(3h)-異苯并呋喃酮2.884份，對二甲氨基偶氮苯磺酸8.431份。
所述原料組分還包括10份n-乙基-n-苯基二硫代氨基甲酸鋁。
所述n-乙基-n-苯基二硫代氨基甲酸鋁的制備方法包括以下步驟：用硝酸鋁粉與有機酸反應，制得鋁鹽溶液，加銨鹽作緩沖劑，用加氧化劑氧化中和的方法除鐵，加硫化劑除重金屬，經過沉降、過濾、深度凈化和再過濾得出純凈的硫酸鋁溶液，加入甲苯添加劑后，作為電解液進入電解槽電解，得到n-乙基-n-苯基二硫代氨基甲酸鋁。
所述鉻粉的制備方法包括以下步驟：挑選金屬鉻塊，進行機械破碎，將金屬鉻顆粒浸泡在液氮里，同時進行低溫振動研磨，將低溫液氮研磨后的金屬鉻粉用四氫呋喃溶液洗滌三次，每次用量為1000ml，然后使用帶有濾紙的真空系統進行過濾，干燥后的鉻粉顆粒置入高能球磨機進行球磨，建立穩定的氬氣和一氧化碳混合等離子體炬，進入等離子體炬的鉻粉粉迅速融化，快速冷卻凝固后進入氣固分離室中被收集起來，即得鉻粉。
所述原料組分還包括6.258份3-雙(4-羥苯基)-1(3h)-異苯并呋喃酮。
所述的鋁合金冶煉用鉻劑的制備方法，其中，包括以下步驟：
a、按重量組分秤取各原料，加熱溶解，并攪拌均勻；
b、加入n-乙基-n-苯基二硫代氨基甲酸鋁，升溫至在720℃；
c、達到溫度后，扒凈浮渣，投入3-雙(4-羥苯基)-1(3h)-異苯并呋喃酮攪拌均勻；
d、靜止10分鐘后，均勻攪拌5分鐘，再靜止5分鐘后取樣。
e、精煉扒渣后便可澆鑄得到成品。
將實施例1的鉻劑進行產品性能測試：
本發明的有益效果是：本方案的鉻劑中鉻粉的含量高，可達90-97％，在鋁合金鑄熔時，添加劑中起主要作用的是鉻粉，所以在鑄熔等量鋁合金時，本方案可以加入較少的量，達到相同的效果，這樣就能節省原料，而且無鈉助熔劑熔入鋁液后是雜質很少的一種助溶劑，所以助熔劑越少，鑄熔出的鋁合金品質越好；本發明中鉻粉粒度分布為10-700目，且325-700目的鉻粉占鉻粉總含量的35％-40％，100-325目的鉻粉占鉻粉總含量的40％-45％，鉻粉粒度的分布范圍非常大，壓制成形后，較大粒度的鉻粉顆粒表面完全被較小粒度的鉻粉包裹，將產品加入鋁液中后，由于較小粒度鉻粉的比表面積更大，表面能大，所以升溫較快，較小粒度鉻粉在熔解的同時，還將熱量傳遞給較大粒度的鉻粉顆粒，如此便能大大加快較大粒度的鉻粉熔解，從而縮短加入鋁液的添加劑的熔解時間。
本發明中所用原料、設備，若無特別說明，均為本領域的常用原料、設備；本發明中所用方法，若無特別說明，均為本領域的常規方法。
以上所述，僅是本發明的較佳實施例，并非對本發明作任何限制，凡是根據本發明技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效變換，均仍屬于本發明技術方案的保護范圍。