專(zhuān)利名稱(chēng)：一種蓄電池板柵合金的冶煉方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種合金的冶煉方法，特別是關(guān)于鉛酸蓄電池板柵合金的冶煉方法。
在鉛酸蓄電池制造業(yè)中，一種免維護(hù)或少維護(hù)鉛酸蓄電池技術(shù)已引起廣泛注意和應(yīng)用。該技術(shù)的最大特點(diǎn)是其制造板柵的鉛銻合金中銻的含量較之以往的高銻(4%以上)合金有較大降低(現(xiàn)含銻多在2.5～3%)。但是，當(dāng)板柵合金中含銻量較低時(shí)，其生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生以下缺陷-鑄造性能較差、在結(jié)晶時(shí)易產(chǎn)生樹(shù)枝狀粗晶、其強(qiáng)度低塑性差而脆性大以及不耐腐蝕自放電現(xiàn)象嚴(yán)重等。為了克服上述不足，除了尋求合金中最佳含銻量外，還應(yīng)添加能細(xì)化晶粒的硒元素。但是，由于硒的比重小、沸點(diǎn)低，用一般的冶煉方法無(wú)法將硒加入鉛銻合金。為，此，經(jīng)查以下有關(guān)文獻(xiàn)資料;
(1)金屬學(xué)原理(北京航空學(xué)院-劉國(guó)勛主編)(2)金屬學(xué)(北京鋼鐵學(xué)院-宋維錫主編)(3)金屬結(jié)構(gòu)與抗蝕(宇航出版社-胡德昌著)(4)理論金屬學(xué)概論(中國(guó)工業(yè)出版社-A·H科垂耳著)(5)金屬機(jī)械性能(機(jī)械工業(yè)出版社-肖紀(jì)美編著)(6)金屬熱處理原理(機(jī)械工業(yè)出版社-劉云旭著)(7)電化學(xué)教程(高等教育出版社-印永嘉、李大珍編)(8)理論電化學(xué)(谷林饃譯)(9)現(xiàn)代電池板柵合金(聯(lián)邦德國(guó)E·巴德)(10)《MODRN BATTERY ALLOYS》JE·MANDERS.ZINC AND LEAD ASIAN SEEVICE OCTOBER 1984等。在上述文獻(xiàn)和實(shí)驗(yàn)以及89108668.8申請(qǐng)《含硒合金的冶煉方法》的基礎(chǔ)上提出-本發(fā)明的目的是尋求制造免維護(hù)(含低銻)蓄電池板柵的鉛銻合金的冶煉方法及其有關(guān)元素的配比方案。
按本發(fā)明制造鉛酸蓄電池的板柵合金除鉛和銻外，還應(yīng)加有錫、銅、砷、硒、硫等元素，其所說(shuō)的冶煉方法是按著下述的工藝步驟進(jìn)行的;
(1)按澆鑄板柵合金的總重量和所要添加的上述各種元素及其所選擇的適宜配比，分別計(jì)算出銻、銅、砷、錫、硒、硫等元素的添加量。其中還應(yīng)算出鉛-砷-銅母液中鉛(1)的重量以及合金總重量中應(yīng)補(bǔ)加的鉛(2)的重量。
(2)按上述計(jì)算結(jié)果將稱(chēng)量的銻、銅、砷、錫、硒-錫合金等一并裝入專(zhuān)用罐后置于熔爐內(nèi)底部，然后將鉛(1)料放入爐內(nèi)，升溫至590～600℃且保溫50～60分鐘并攪拌至全熔。其中，所說(shuō)的硒-錫合金是按89108668.8申請(qǐng)的方法預(yù)先熔煉成。(3)加鉛(2)升溫至510～530℃用專(zhuān)用罐加入硫，然后再升溫至530～550℃后保溫15分鐘且攪拌至硫全熔。靜止10分鐘后澆鑄成錠，待模具溫度降至150℃左右時(shí)可出模。
對(duì)以上工藝步驟需說(shuō)明幾點(diǎn)如下;
(1)將銻、銅、砷、錫、硒、硫預(yù)先裝入專(zhuān)用罐且置于爐底的目的是使比重小于鉛的各元素易熔于鉛液中而不至于變成為浮渣。
(2)合金中各元素配比的重量百分比如下，銻為1.6～2.0%，銅為0.05～0.07%;硒為0.020～0.030%;砷為0.17～0.27%;錫為0.20～0.30%;硫?yàn)?.0060～0.0070%;其余為鉛。
(3)上述計(jì)算中均以所需合金總重量為基數(shù)。其中，鉛的重量應(yīng)是合金總量減去所有添加元素之合的重量，也即等于上述鉛(1)加上鉛(2)的合。還應(yīng)當(dāng)指出的是，合金中的鉛料可以是純鉛料也可以是還原鉛(即廢鉛)料，而且一般多用還原鉛。若以還原鉛為例，因其中已含有某些上述的添加元素，故，在熔煉新合金之前計(jì)算各添加元素的含量中應(yīng)扣除還原鉛中已有元素的含量。
(4)熔煉前的計(jì)算中如發(fā)現(xiàn)補(bǔ)加鉛(2)為負(fù)值時(shí)，說(shuō)明母液中鉛的含量已足夠，則熔煉時(shí)不再補(bǔ)加鉛(2)。反之，當(dāng)為正值時(shí)應(yīng)按計(jì)算結(jié)果的量加入。
(5)為使上述各添加元素在熔煉時(shí)順利熔于母液而使用專(zhuān)用罐。所說(shuō)的專(zhuān)用罐是一個(gè)鋼制的其內(nèi)隔為三層的且制有蓋和底的柱形罐，其罐壁和隔料板上及罐底上均制有能通過(guò)鉛液的孔。其目的是當(dāng)鉛先熔成液體時(shí)，可經(jīng)該孔流入罐內(nèi)加熱直至其它元素熔化而混為一體，又經(jīng)該孔流出與爐內(nèi)母液混合并攪勻。
(6)鑄板工藝為常用范規(guī)(略)。
經(jīng)用上述方法熔鑄的板柵，不僅獲得了制造性能優(yōu)良的先進(jìn)免維護(hù)蓄電池，而且該技術(shù)還可用于制造軸承合金。其技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)均達(dá)到了較高的和先進(jìn)的水平。其中，抗拉強(qiáng)度達(dá)到3，02(kg/mm2);屈服強(qiáng)度達(dá)到2，81(kg/mm2);延伸率為6，8%;線收縮率為0，75%;體積收縮率為3，79%;硬度(布氏)4，8;可焊性良好;電阻率為2，265×10-7Ωm;腐蝕速度為0，303×10-4(g/Ahcm2);析氫過(guò)電位可達(dá)到Tafefa＝0.892νb＝0.14ν;析氧過(guò)電位達(dá)到
;水耗達(dá)到2，15(g/Ah);以目前市場(chǎng)而言，用本法澆鑄的板柵比用其它合金制造的板柵每千伏安時(shí)可凈得利潤(rùn)達(dá)25元以上，其經(jīng)濟(jì)效益是可觀的。
為實(shí)施本發(fā)明，現(xiàn)結(jié)合上述工藝步驟以還原鉛為基料和以熔煉1000公斤合金為例，給出一組最佳的配比和配料數(shù)據(jù)。(計(jì)算方法略)元素名稱(chēng) 已含有量% 設(shè)計(jì)配比% 配料(公斤)銻 3 1，8銅 0，040 0，06 0，36砷 0，0590 0，22 1，846硒-錫 0，028 0，286錫 0，25 2，494硫 0，0065 0，065還原鉛 600鉛(1) 415，794鉛(2) -20，845附圖
所提供的是專(zhuān)用罐的剖示結(jié)構(gòu)示意圖，其中;1-罐體2-凸起 3-隔料板 4-蓋
權(quán)利要求
1.涉及一種蓄電池板柵合金的冶煉方法，該合金中除鉛之外還含有銻、銅、砷、錫、硒、硫等元素，其特征在于；(1)按所選擇的配比計(jì)算并稱(chēng)量出銻、銅、砷、錫、硒-錫合金等一并裝入專(zhuān)用罐后置于熔爐內(nèi)底部，然后將應(yīng)加入母液中的鉛料放入爐內(nèi)，升溫至590～600℃且保溫50～60分鐘并攪拌熔勻。(2)按需要將補(bǔ)加的鉛料入爐并升溫至510～530℃后再用專(zhuān)用罐將硫加入熔液，而后再升溫至530～550℃保溫15分鐘且攪拌使硫全熔，靜止10分鐘后鑄錠且待模具溫度降至150℃左右時(shí)起模。(3)上述合金中各元素配比的重量百分比分別為銻--1，6%，銅--0，05～0，07%，硒--0，020～0，030%，砷--0，17～0，27%，錫--0，20～0，30%，硫--0，0060～0，0070%，其余為鉛。
2.按權(quán)利要求1所述的方法中使用的專(zhuān)用罐，包括一個(gè)圓柱形罐體和蓋及隔料板等，其特征在于罐體側(cè)壁和底均制有孔，隔料板架置在罐體壁內(nèi)凸起上并將罐分隔為三層。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種關(guān)于制造免維護(hù)鉛酸蓄電池板柵合金的冶煉方法。該合金除加有含量較低的銻外，還按適宜之配比添加有銅、砷、錫、硒和硫等元素。熔煉時(shí)應(yīng)先將添加元素裝入專(zhuān)用罐內(nèi)且置于爐底，再將鉛料加入爐內(nèi)，后升溫至一定溫度且保溫并攪拌熔勻，待靜止后鑄錠、降溫后起模。用該合金熔鑄的板柵可制造性能優(yōu)良的蓄電池，其技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)均達(dá)到了較高的先進(jìn)水平，如水耗可達(dá)2，15，每千伏安時(shí)凈得利潤(rùn)25元以上，其效益是可觀的。
文檔編號(hào)C22C1/02GK1055204SQ9010184
公開(kāi)日1991年10月9日 申請(qǐng)日期1990年3月27日 優(yōu)先權(quán)日1990年3月27日
發(fā)明者黃永岐 申請(qǐng)人:新疆綜合電機(jī)廠