專(zhuān)利名稱(chēng)：直接電解法生產(chǎn)稀土鋁鈦硼中間合金的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到鋁熔鑄中所用細(xì)化劑的生產(chǎn)方法。
目前，國(guó)內(nèi)外廣泛采用的鋁細(xì)化劑是鋁鈦硼中間合金，而稀土鋁鈦硼中間合金的細(xì)化性能較前者更為優(yōu)異。生產(chǎn)這種稀土鋁鈦硼中間合金，目前通常用鋁熱還原法，即在冰晶石熔劑中將鋁熔化，再加入氟硼酸鉀、海綿鈦、稀土等添加劑。這種方法需要將Al2O3電解成工業(yè)純鋁，然后再將工業(yè)純鋁熔化，因而存在著工藝比較復(fù)雜、添加物成本高、鋁收率低、合金組織難以控制等缺點(diǎn)。
本發(fā)明針對(duì)上述問(wèn)題，提出一種生產(chǎn)稀土鋁鈦硼中間合金更為有效的方法-直接電解法。
所謂直接電解法，是將組成這種中間合金的各種元素的氧化物，按照一定的比例，連同冰晶石一起加入常規(guī)的鋁工業(yè)電解槽中直接、同步、一次電解完成。
電解槽的作業(yè)條件也是常規(guī)的，即電解溫度為950-960℃，槽電壓4～4.5伏，極距40毫米。在這樣的作業(yè)條件下，向冰晶石熔體中加入3.5-4.5%的Al2O3，1-1.5%的TiO2，1-2%的B2O3，1-1.5%的Re2O3(混合輕稀土氧化物)電解一小時(shí)后，按電解析出計(jì)算補(bǔ)充適量的上述氧化物，電解兩小時(shí)后便可得到化學(xué)成份穩(wěn)定在3.5～4.0%的Ti，1-1.4%的B和0.9-1.1%的Re的稀土、鋁、鈦、硼中間合金。
用本法生產(chǎn)的稀土鋁鈦硼中間合金，其金相組織為α-Al基體上均勻分布著塊狀TiAl3相，以及共晶狀及絮狀的TiB2、AlB2及多元稀土化合物相等。
用上述中間合金進(jìn)行細(xì)化晶粒試驗(yàn)在工業(yè)純鋁中分別加入1/1000的上述中間合金及進(jìn)口的鋁鈦硼中間合金，冷卻后取樣，用HCl∶HNO3∶H2O＝1∶1∶1的浸蝕液浸蝕，測(cè)得結(jié)果如下未加入任何細(xì)化劑的工業(yè)純鋁的平均晶粒直徑d＝3.5毫米。
加入進(jìn)口Al-Ti-B中間合金的工業(yè)純鋁的平均晶粒直徑d＝0.7毫米。
加入用本發(fā)明方法生產(chǎn)的稀土鋁鈦硼中間合金的工業(yè)純鋁的平均晶粒直徑d＝0.21毫米。
本發(fā)明具有生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、無(wú)需增加任何設(shè)備、成本低廉、鋁收率高、生產(chǎn)出來(lái)的中間合金細(xì)化效果好等優(yōu)點(diǎn)。
實(shí)施例一電解溫度950℃，槽電壓4伏，極距40毫米，在冰晶石中加入3.7%的Al2O3，1.1%的Re2O3，1.1%的B2O3，1.1%的TiO2，電解一小時(shí)后，加入1.1%的Al2O3，0.18%的B2O3，0.37%的TiO2，電解二小時(shí)后制得3.72%的Ti，1.28%的B，1.33%的Re的稀土鋁鈦硼中間合金。
實(shí)施例二電解溫度、槽電壓及極距均與上例同。在冰晶石中加入3.74%的Al2O3，1%的TiO2，1%的R2O3，1%的Re2O3;電解一小時(shí)后加入0.56%的Al2O3，0.14%的TiO2，0.14%的B2O3，0.14%的Re2O3;電解二小時(shí)后制得含4.01%的Ti，1.13%的B，1.44%的Re的稀土鋁鈦硼中間合金。
權(quán)利要求
1.一種生產(chǎn)稀土鋁鈦硼中間合金的方法，其特征在于這種合金的原料是在常規(guī)鋁工業(yè)電解槽中，以常規(guī)的作業(yè)條件直接、同步、一次電解完成。
2.按照權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)稀土鋁鈦硼中間合金的方法，其特征在于所說(shuō)的電解槽的作業(yè)條件為電解溫度950～960℃，槽電壓4-4.5伏，極距40毫米。
3.按照權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)稀土鋁鈦硼中間合金的方法，其特征在于各種元素的加入量為Al2O33.5-4.5%，TiO21-1.5%，B2O31-2%，Re2O31-1.5%，其余為冰晶石。
全文摘要
直接電解法生產(chǎn)稀土鋁鈦硼中間合金，屬冶金行業(yè)中鋁細(xì)化劑的生產(chǎn)方法。目前，生產(chǎn)這種鋁細(xì)化劑的方法多用鋁熱還原法，存在著工藝復(fù)雜、成本高、鋁收率低等缺點(diǎn)。本發(fā)明的方法是將組成這種合金的各種元素的氧化物直接加入常規(guī)的鋁工業(yè)電解槽中，按常規(guī)工作條件同步、一次電解完成，具有工藝簡(jiǎn)單、無(wú)需增加設(shè)備、成本低廉、鋁收率高、合金的細(xì)化效果好等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C25C3/36GK1030949SQ8710523
公開(kāi)日1989年2月8日 申請(qǐng)日期1987年7月24日 優(yōu)先權(quán)日1987年7月24日
發(fā)明者陳本孝, 賀慶元, 郭芳洲, 李祥鴻, 陳輝煌 申請(qǐng)人:江西冶金學(xué)院