一種新型環(huán)保高含量速熔硅及其制備方法
【專利摘要】一種新型環(huán)保高含量速熔硅及其制備方法，涉及一種速熔硅及其制備方法。本發(fā)明是要解決現(xiàn)有制備速熔硅的方法存在的污染環(huán)境，影響人體健康，硅在高溫被氧化而引起實(shí)收率低，能源消耗大，熔煉時(shí)間長(zhǎng)的技術(shù)問(wèn)題。制備方法為：一、制備粘硅料；二、制備均勻混合物；三、制備環(huán)保助熔劑；四、將均勻混合物進(jìn)行環(huán)保助熔劑的噴涂，然后放入干燥爐中烘干，即得到新型環(huán)保高含量速熔硅。本發(fā)明制備的新型環(huán)保高含量速熔硅的產(chǎn)品實(shí)收率大于90%，容易獲得成份均勻而準(zhǔn)確的合金。本發(fā)明應(yīng)用于速熔硅的制備領(lǐng)域。
【專利說(shuō)明】一種新型環(huán)保高含量速熔硅及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種速熔硅及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前傳統(tǒng)速熔硅是硅塊經(jīng)過(guò)具有一定特性的配方涂沾后，在該配方的作用下，硅塊迅速下沉被鋁液包裹以避免氧化并與鋁熔體發(fā)生放熱反應(yīng)，加速硅的融化，從而達(dá)到添加和調(diào)整元素的目的。
[0003]傳統(tǒng)速熔硅雖然解決了硅元素的添加的問(wèn)題，但由于使用的含有大量的鈉、氯、氟等元素，不僅給環(huán)境帶來(lái)污染，還嚴(yán)重影響人體健康，且鋁合金在加入合金元素時(shí)金屬過(guò)熱，硅在高溫被氧化而引起實(shí)收率低，能源消耗大，熔煉時(shí)間長(zhǎng)，因此，獲得成份均勻而準(zhǔn)確的合金，采用含少量助熔劑或更環(huán)保的新型助熔方式的新型速熔硅研制勢(shì)在必行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明是要解決現(xiàn)有制備速熔硅的方法存在的污染環(huán)境，影響人體健康，硅在高溫被氧化而引起實(shí)收率低，能源消耗大，熔煉時(shí)間長(zhǎng)的技術(shù)問(wèn)題，從而提供了一種新型環(huán)保高含量速熔硅及其制備方法。
[0005]本發(fā)明的一種新型環(huán)保高含量速熔硅為外形不規(guī)則塊體，尺寸粒徑為8mm~60mmo
[0006]上述的一種新型環(huán)保高含量速熔硅的制備方法是按以下步驟進(jìn)行:
[0007]一、粘硅料的制備: 將氟化鈣、氟化鋁、氟鋁酸鉀和有機(jī)油脂按質(zhì)量比為(I~3):(I~3): (2~5): I混合攪拌，得到粘硅料；
[0008]二、將粒徑為8_~60_的金屬硅塊和步驟一得到的粘硅料加入到混料機(jī)中進(jìn)行混合攪拌，得到均勻混合物；其中，金屬硅塊和粘硅料的質(zhì)量比為(80~100): (5~10)；
[0009]三、環(huán)保助熔劑的制備:將硅粉、鋁粉、碳?xì)漕愓掣絼┖凸杷徕c按質(zhì)量比為(2~5): (3~6):1: 0.5配制，得到環(huán)保助熔劑；
[0010]四、將步驟二得到的均勻混合物在溫度為30~70°C下進(jìn)行步驟三得到的環(huán)保助熔劑的噴涂，然后放入干燥爐中在溫度為50~70°C下烘干，即得到新型環(huán)保高含量速熔硅；其中，均勻混合物與環(huán)保助熔劑的質(zhì)量比為(100~120): (I~5)。
[0011]本發(fā)明包括以下有益效果:
[0012]1、本發(fā)明制備的新型環(huán)保高含量速熔硅采用新型助熔方式最新型速熔硅，是由金屬硅、配方的第一部分涂沾后再用配方的第二部分噴涂而成的新型環(huán)保助熔劑，它是經(jīng)過(guò)2層包裹完成，包裹均勻、結(jié)實(shí)、不掉落；
[0013]2、本發(fā)明減少了助熔劑的使用量，以一種更為環(huán)保的助熔方式替代了一部分助熔齊?，并且新配方對(duì)硅塊進(jìn)行了 2層包裹，更加減少了氧化的發(fā)生，外層包裹除完全是環(huán)保材料外，還有增加發(fā)熱溫度的同時(shí)增加硅含量等作用，加速硅熔解的同時(shí)增加了硅的實(shí)收，新型速熔硅含硅量可達(dá)到97% ；[0014]3、本發(fā)明制備的新型環(huán)保高含量速熔硅的熔化溫度低，在730°C即可完全熔化，可減少燒損、降低汽泡率、減少枝晶偏析晶和顯微裂紋等；
[0015]4、本發(fā)明制備的新型環(huán)保高含量速熔硅的熔化速度快，比目前采用的95速熔硅融化速度快15% ；
[0016]5、本發(fā)明制備的新型環(huán)保高含量速熔硅的產(chǎn)品實(shí)收率高，制得的97速熔硅實(shí)收率大于90%，節(jié)約金屬元素；
[0017]6、本發(fā)明制備的新型環(huán)保高含量速熔硅容易獲得成份均勻而準(zhǔn)確的合金。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為試驗(yàn)一制備的新型環(huán)保高含量速熔硅的形狀圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]【具體實(shí)施方式】一:本實(shí)施方式的一種新型環(huán)保高含量速熔硅為外形不規(guī)則塊體，尺寸粒徑為8_~60_。
[0020]【具體實(shí)施方式】二:本實(shí)施方式的一種新型環(huán)保高含量速熔硅的制備方法是按以下步驟進(jìn)行:
[0021]一、粘硅料的制備:將氟化鈣、氟化鋁、氟鋁酸鉀和有機(jī)油脂按質(zhì)量比為(I~3):(I~3): (2~5): I混合攪拌，得到粘硅料；
[0022]二、將粒徑為8mm~60mm的金屬硅塊和步驟一得到的粘硅料加入到混料機(jī)中進(jìn)行混合攪拌，得到均勻混合物；其中，金屬硅塊和粘硅料的質(zhì)量比為(80~100): (5~10)；
[0023]三、環(huán)保助熔劑的制備:將硅粉、鋁粉、碳?xì)漕愓掣絼┖凸杷徕c按質(zhì)量比為(2~5): (3~6):1: 0.5配制，得到環(huán)保助熔劑；
[0024]四、將步驟二得到的均勻混合物在溫度為30~70°C下進(jìn)行步驟三得到的環(huán)保助熔劑的噴涂，然后放入干燥爐中在溫度為50~70°C下烘干，即得到新型環(huán)保高含量速熔硅；其中，均勻混合物與環(huán)保助熔劑的質(zhì)量比為(100~120): (I~5)。
[0025]本實(shí)施方式包括以下有益效果:
[0026]1、本實(shí)施方式制備的新型環(huán)保高含量速熔硅采用新型助熔方式最新型速熔硅，是由金屬硅、配方的第一部分涂沾后再用配方的第二部分噴涂而成的新型環(huán)保助熔劑，它是經(jīng)過(guò)2層包裹完成，包裹均勻、結(jié)實(shí)、不掉落；
[0027]2、本實(shí)施方式減少了助熔劑的使用量，以一種更為環(huán)保的助熔方式替代了一部分助熔劑，并且新配方對(duì)硅塊進(jìn)行了 2層包裹，更加減少了氧化的發(fā)生，外層包裹除完全是環(huán)保材料外，還有增加發(fā)熱溫度的同時(shí)增加硅含量等作用，加速硅熔解的同時(shí)增加了硅的實(shí)收，新型速熔硅含硅量可達(dá)到97% ；
[0028]3、本實(shí)施方式制備的新型環(huán)保高含量速熔硅的熔化溫度低，在730°C即可完全熔化，可減少燒損、降低汽泡率、減少枝晶偏析晶和顯微裂紋等；
[0029]4、本實(shí)施方式制備的新型環(huán)保高含量速熔硅的熔化速度快，比目前采用的95速熔硅融化速度快15% ；
[0030]5、本實(shí)施方式制備的新型環(huán)保高含量速熔硅的產(chǎn)品實(shí)收率高，制得的97速熔硅實(shí)收率大于90%，節(jié)約金屬元素；[0031]6、本實(shí)施方式制備的新型環(huán)保高含量速熔硅容易獲得成份均勻而準(zhǔn)確的合金。
[0032]【具體實(shí)施方式】三:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】二相同的是:步驟一中將氟化鈣、氟化鋁、氟鋁酸鉀及有機(jī)油脂按質(zhì)量比為2: 2: 5: I混合攪拌。其它與【具體實(shí)施方式】二相同。
[0033]【具體實(shí)施方式】四:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】二或三相同的是:步驟二中金屬硅塊和粘硅料的質(zhì)量比為100: 8。其它與【具體實(shí)施方式】二或三相同。
[0034]【具體實(shí)施方式】五:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】二至四之一相同的是:步驟三中將硅粉、鋁粉、碳?xì)漕愓掣絼┖凸杷徕c按質(zhì)量比為5: 3.5: I: 0.5配制。其它與【具體實(shí)施方式】二至四之一相同。
[0035]【具體實(shí)施方式】六:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】二至五之一相同的是:步驟四中在溫度為60°C下進(jìn)行環(huán)保助熔劑的噴涂。其它與【具體實(shí)施方式】二至五之一相同。
[0036]【具體實(shí)施方式】七:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】二至六之一相同的是:步驟四中在溫度為65°C下烘干。其它與【具體實(shí)施方式】二至六之一相同。
[0037]【具體實(shí)施方式】八:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】二至七之一相同的是:步驟四中均勻混合物與環(huán)保助熔劑的質(zhì)量比為100: 3.5。其它與【具體實(shí)施方式】二至七之一相同。
[0038]通過(guò)以下試驗(yàn)驗(yàn)證本發(fā)明的有益效果:
[0039]試驗(yàn)一:本試驗(yàn)的一種新型環(huán)保高含量速熔硅的制備方法是按以下步驟進(jìn)行:
[0040]一、粘硅料的制備:將氟化鈣、氟化鋁、氟鋁酸鉀和有機(jī)油脂按質(zhì)量比為2:2:5:1混合攪拌，得到粘硅料；
[0041]二、將粒徑為8_~60_的金屬娃塊和步驟一得到的粘娃料加入到混料機(jī)中進(jìn)行混合攪拌，得到均勻混合物；其中，金屬硅塊和粘硅料的質(zhì)量比為100: 8；
[0042]三、環(huán)保助熔劑的制備:將硅粉、鋁粉、碳?xì)漕愓掣絼┖凸杷徕c按質(zhì)量比為
5: 3.5:1: 0.5配制，得到環(huán)保助熔劑；
[0043]四、將步驟二得到的均勻混合物在溫度為60°C下進(jìn)行步驟三得到的環(huán)保助熔劑的噴涂，然后放入干燥爐中在溫度為65°C下烘干，即得到新型環(huán)保高含量速熔硅；其中，均勻混合物與環(huán)保助熔劑的質(zhì)量比為100: 3.5。
[0044]本試驗(yàn)制備的新型環(huán)保高含量速熔硅的外形圖如圖1所示，從圖1可以看出，本試驗(yàn)制備的新型環(huán)保高含量速熔硅為外形不規(guī)則塊體。
[0045](一)本試驗(yàn)制備的新型環(huán)保高含量速熔硅與金屬硅融化速度比較
[0046]第一組，鋁熔液重量:3公斤
[0047]
溫度數(shù)量投料方式反應(yīng)狀態(tài)10分鐘融化情況
730度取速熔硅30克直接投入至17秒完全下沉到至10分鐘，無(wú)不
鋁熔液中熔物
730度取553金屬硅30克直接投入在上面飄著至10分鐘，還有____ 17克未化開(kāi)
[0048]第二組，鋁熔液重量:3公斤
[0049]
【權(quán)利要求】
1.一種新型環(huán)保高含量速熔硅，其特征在于新型環(huán)保高含量速熔硅為外形不規(guī)則塊體，尺寸粒徑為8mm~60mm。
2.如權(quán)利要求1所述的一種新型環(huán)保高含量速熔硅的制備方法，其特征在于新型環(huán)保高含量速熔硅的制備方法是按以下步驟進(jìn)行: 一、粘硅料的制備:將氟化鈣、氟化鋁、氟鋁酸鉀和有機(jī)油脂按質(zhì)量比為(I~3): (I~3): (2~5): I混合攪拌，得到粘硅料； 二、將粒徑為8mm~60_的金屬娃塊和步驟一得到的粘娃料加入到混料機(jī)中進(jìn)行混合攪拌，得到均勻混合物；其中，金屬硅塊和粘硅料的質(zhì)量比為(80~100): (5~10); 三、環(huán)保助熔劑的制備:將硅粉、鋁粉、碳?xì)漕愓掣絼┖凸杷徕c按質(zhì)量比為(2~5):(3~6):1: 0.5配制，得到環(huán)保助熔劑； 四、將步驟二得到的均勻混合物在溫度為30~70°C下進(jìn)行步驟三得到的環(huán)保助熔劑的噴涂，然后放入干燥爐中在溫度為50~70°C下烘干，即得到新型環(huán)保高含量速熔硅；其中，均勻混合物與環(huán)保助熔劑的質(zhì)量比為(100~120): (I~5)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種新型環(huán)保高含量速熔硅的制備方法，其特征在于步驟一中將氟化鈣、氟化鋁、氟鋁酸鉀及有機(jī)油脂按質(zhì)量比為2: 2: 5: I混合攪拌。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種新型環(huán)保高含量速熔硅的制備方法，其特征在于步驟二中金屬硅塊和粘硅料的質(zhì)量比為100: 8。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種新型環(huán)保高含量速熔硅的制備方法，其特征在于步驟三中將硅粉、鋁粉、碳?xì)漕愓?附劑和硅酸鈉按質(zhì)量比為5: 3.5: I: 0.5配制。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種新型環(huán)保高含量速熔硅的制備方法，其特征在于步驟四中在溫度為60°C下進(jìn)行環(huán)保助熔劑的噴涂。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種新型環(huán)保高含量速熔硅的制備方法，其特征在于步驟四中在溫度為65°C下烘干。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型環(huán)保高含量速熔硅的制備方法，其特征在于步驟四中均勻混合物與環(huán)保助熔劑的質(zhì)量比為100: 3.5。
【文檔編號(hào)】C22C1/02GK103484727SQ201310484594
【公開(kāi)日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2013年10月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月16日
【發(fā)明者】張忠凱, 王春陽(yáng), 張忠華, 王曉東, 周至陽(yáng), 張建國(guó), 曲敏, 黃小兵, 王東省, 崔中國(guó), 金波, 劉濤 申請(qǐng)人:哈爾濱東盛金屬材料有限公司