專利名稱：用于鋼鐵構(gòu)件熱浸鍍鋅的鋅鉍多元合金的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鋅合金的生產(chǎn)方法，尤其涉及用于熱浸鍍鋅的鋅合金的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
目前熱鍍鋅合金的生產(chǎn)方法一般是采用土制熔煉爐或者反射爐在爐內(nèi)一次性熔煉而成，因攪拌裝置通常為鋼結(jié)構(gòu)，高溫熔煉時(shí)會(huì)熔入物料中影響合金成份，熔煉設(shè)備通常無法設(shè)置攪拌裝置，因此在熔煉過程中無法對(duì)物料進(jìn)行攪拌，造成所得產(chǎn)品的合金質(zhì)量差，合金成分波動(dòng)大，合金的使用效果差，熱鍍鋅過程中出現(xiàn)熔體粘度大、鍍層表面有鋅流、鋅瘤、毛刺等問題。所用能源為煤或重油，嚴(yán)重污染環(huán)境，工人操作條件差。新發(fā)明的鋅鉍多元合金的生產(chǎn)過程中所添加的成份較多，且稀土金屬的易燒損，須分步熔煉制得中間合金，并在熔煉過程中同時(shí)進(jìn)行攪拌才能保證所得產(chǎn)品的質(zhì)量，現(xiàn)有生產(chǎn)方法無法達(dá)到其要求。綜上所述，現(xiàn)在鋅合金的生產(chǎn)方法還需進(jìn)一步改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種用于熱浸鋼鐵構(gòu)件鍍鋅的鋅鉍多元合金的生產(chǎn)方法，它能使生產(chǎn)的鋅鉍多元合金元素成分穩(wěn)定、均勻，合金元素利用率高，鋅浴的流動(dòng)性明顯改進(jìn)，同時(shí)保障鍍層的抗蝕性能和機(jī)械性能，生產(chǎn)過程清潔環(huán)保。
本發(fā)明的技術(shù)方案是一種鋅鉍多元合金的生產(chǎn)方法，所生產(chǎn)的鋅鉍多元合金組成為0.05～0.1％(wt)Bi；0.05～0.09％(wt)的Al；0.01～0.05％(wt)的稀土金屬RE；0～0.05％(wt)的Ni；其余為鋅和不可避免的雜質(zhì)，所述的稀土金屬RE是鑭(La)、鈰(Ce)、鐠(Pr)之中至少二種的混合物。
其生產(chǎn)方法包含以下步驟步驟1將85％(wt)的固體鋁與15％(wt)的固體稀土金屬RE加入熔煉設(shè)備中，升溫至750-850℃的熔煉溫度，保溫25～35分鐘，同時(shí)攪拌8-12分鐘，配制得到Al-15％稀土金屬RE中間合金；步驟2將90～96％(wt)的鋅錠在熔煉設(shè)備中熔化到550-650℃溫度時(shí)，加入1.5～2.5％(wt)的由步驟1得到的Al-15％稀土金屬RE中間合金進(jìn)行中合，再加入0～2.1％(wt)的純鎳物料和2.5～5％(wt)的鉍錠，熔煉12-20分鐘；步驟3將步驟2所得到的物料在600-700℃溫度下按常規(guī)方法加入精煉劑，造渣精煉，撈渣后澆鑄成鋅鉍多元合金中間合金錠；步驟4將步驟3所得到鋅鉍多元合金中間合金錠按鋅鉍多元合金中間合金錠∶鋅錠＝1∶50-100的重量比稀釋，得到鋅鉍多元合金。
作為對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所采用的熔煉設(shè)備是由電場(chǎng)直接加熱、以鋅塊和鋅熔體作為芯體的感應(yīng)電爐。
作為對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所采用的熔煉設(shè)備是電場(chǎng)和磁場(chǎng)交替變換的無芯感應(yīng)電爐。
有益效果由于本發(fā)明采用分步熔煉的方式生產(chǎn)鋅鉍多元合金，滿足了鋅鉍多元合金在生產(chǎn)過程中分步添加原料的需要鋁錠和稀土錠首先在750-850℃熔煉溫度下，配制成中間合金后，可避免稀土金屬的燒損；可根據(jù)合金配方的需要酌量加入鋁稀土中間合金；配制出不同的合金品；鋅錠熔化至550-650℃后添加鎳物料；鉍錠最后加入；避免原料的浪費(fèi)，保證12-20分鐘的熔煉攪拌時(shí)間，達(dá)到混合均勻的效果。
本發(fā)明使用感應(yīng)電爐作為熔煉設(shè)備效果更佳。該設(shè)備可采用鋅塊和鋅熔體代替鐵芯體作為芯體，在熔煉過程中鋅塊和鋅熔體既能起到攪拌作用又可熔入物料中而不影響物料的成份，由電場(chǎng)直接加熱，熱效率高且加熱均勻；無芯感應(yīng)電爐采用電場(chǎng)和磁場(chǎng)交替變換的加熱方式，使物料自身形成旋流，達(dá)到攪拌的效果，攪拌強(qiáng)度好，物料的合金化程度高。所得產(chǎn)品的合金元素成分穩(wěn)定、均勻，合金元素利用率高，生產(chǎn)過程清潔環(huán)保。


下面結(jié)合附圖對(duì)發(fā)明作進(jìn)一步的說明圖1為本發(fā)明的生產(chǎn)工藝流程圖具體實(shí)施方式
實(shí)施例1一種鋅鉍多元合金的生產(chǎn)方法，其生產(chǎn)步驟為步驟1將85％(wt)的固體鋁與15％(wt)的固體稀土金屬RE加入由電場(chǎng)直接加熱、以鋅塊作為芯體的感應(yīng)電爐中，升溫至750℃的熔煉溫度，保溫30分鐘，同時(shí)攪拌8分鐘，配制得到Al-15％稀土金屬RE中間合金；步驟2將90％(wt)的鋅錠在熔煉設(shè)備中熔化到650℃溫度時(shí)，加入3％(wt)的由步驟1得到的Al-15％稀土金屬RE中間合金進(jìn)行中合，再加入2.0％(wt)的純鎳物料和5％(wt)的鉍錠，熔煉12分鐘；步驟3將步驟2所得到的物料在600℃溫度下按常規(guī)方法加入精煉劑，造渣精煉，撈渣后澆鑄成鋅鉍多元合金中間合金錠。所得鋅鉍多元合金的組成為5％(wt)Bi；2.5％(wt)的Al；0.5％(wt)的稀土金屬RE；2％(wt)的Ni；其余為鋅和不可避免的雜質(zhì)；步驟4將步驟3所得到鋅鉍多元合金中間合金錠按鋅鉍多元合金中間合金錠∶鋅錠＝1∶100的重量比稀釋，得到鋅鉍多元合金。
實(shí)施例2一種鋅鉍多元合金的生產(chǎn)方法，所生產(chǎn)的鋅鉍多元合金組成為其生產(chǎn)步驟為
步驟1將85％(wt)的固體鋁與15％(wt)的固體稀土金屬RE加入到電場(chǎng)和磁場(chǎng)交替變換的無芯感應(yīng)電爐中，升溫至850℃的熔煉溫度，保溫30分鐘，同時(shí)攪拌20分鐘，配制得到Al-15％稀土金屬RE中間合金；步驟2將96％(wt)的鋅錠在熔煉設(shè)備中熔化到550℃溫度時(shí)，加入2％(wt)的由步驟1得到的Al-15％稀土金屬RE中間合金進(jìn)行中合，再加入2％(wt)的鉍錠，熔煉20分鐘；步驟3將步驟2所得到的物料在700℃溫度下按常規(guī)方法加入精煉劑，造渣精煉，撈渣后澆鑄成鋅鉍多元合金中間合金錠。所得鋅鉍多元合金中間合金錠的組成為2％(wt)Bi；1.7％(wt)的Al；0.3％(wt)的稀土金屬RE；0％(wt)的Ni；其余為鋅和不可避免的雜質(zhì)。
步驟4將步驟3所得到鋅鉍多元合金中間合金錠按鋅鉍多元合金中間合金錠∶鋅錠＝1∶50的重量比稀釋，得到鋅鉍多元合金。
本發(fā)明包含但不限于上述實(shí)施方式，只要采用了分步熔煉的方式，即屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于熱浸鋼鐵構(gòu)件鍍鋅的鋅鉍多元合金的生產(chǎn)方法，所生產(chǎn)的鋅鉍多元合金組成為0.05～0.1％(wt)Bi；0.05～0.09％(wt)的Al；0.01～0.05％(wt)的稀土金屬RE；0～0.05％(wt)的Ni；其余為鋅和不可避免的雜質(zhì)，所述的稀土金屬RE是鑭(La)、鈰(Ce)、鐠(Pr)之中至少二種的混合物，其特征在于包含以下步驟步驟1將85％的重量比的固體鋁與15％的固體稀土金屬RE加入熔煉設(shè)備中，升溫至750-850℃的熔煉溫度，保溫25～35分鐘，同時(shí)攪拌8～12分鐘，配制得到Al-15％稀土金屬RE中間合金；步驟2將90～96％重量比的鋅錠在熔煉設(shè)備中熔化到550-650℃溫度時(shí)，加入1.5～2.5％重量比的由步驟1得到的Al-15％稀土金屬RE中間合金進(jìn)行中合，再加入0～2.0％重量比的純鎳物料和2.5～5％重量比的鉍錠，熔煉12-20分鐘；步驟3將步驟2所得到的物料在600-700℃溫度下按常規(guī)方法加入精煉劑，造渣精煉，撈渣后澆鑄成鋅鉍多元合金中間合金錠。步驟4將步驟3所得到鋅鉍多元合金中間合金錠按鋅鉍多元合金中間合金錠∶鋅錠＝1∶50-100的重量比稀釋，得到鋅鉍多元合金。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于熱浸鋼鐵構(gòu)件鍍鋅的鋅鉍多元合金的生產(chǎn)方法，其特征在于所采用的熔煉設(shè)備是由電場(chǎng)直接加熱、以鋅塊和(或)鋅熔體作為芯體的感應(yīng)電爐。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于熱浸鋼鐵構(gòu)件鍍鋅的鋅鉍多元合金的生產(chǎn)方法，其特征在于所采用的熔煉設(shè)備是電場(chǎng)和磁場(chǎng)交替變換的無芯感應(yīng)電爐。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鋅合金的生產(chǎn)方法。其技術(shù)方案是采用先將鋁錠和稀土錠首先在750～850℃熔煉溫度下，配制成中間合金后，再將鋅錠熔化至550～650℃后添加鎳物料、鉍錠最后加入分步熔煉的方式生產(chǎn)鋅鉍多元合金，滿足了鋅鉍多元合金在生產(chǎn)過程中分步添加原料的需要，可避免稀土金屬的燒損；可根據(jù)合金配方的需要酌量加入鋁稀土中間合金；配制出不同的合金品；避免原料的浪費(fèi)，保證15分鐘以上的熔煉攪拌時(shí)間，達(dá)到混合均勻的效果。本發(fā)明使用感應(yīng)電爐作為熔煉設(shè)備效果更佳。所得產(chǎn)品的合金元素成分穩(wěn)定、均勻，合金元素利用率高，生產(chǎn)過程清潔環(huán)保。
文檔編號(hào)C22C1/03GK1654691SQ200510031269
公開日2005年8月17日 申請(qǐng)日期2005年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月7日
發(fā)明者劉朗明, 匡立春, 張偉, 王全, 劉斌 申請(qǐng)人:株洲冶煉集團(tuán)有限責(zé)任公司