CN106756183B - 一种能提高镍镁球化剂品质的制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种能提高镍镁球化剂品质的制备工艺，镍镁球化剂的组分包括Ni、Mg，镍镁球化剂的制备工艺按以下步骤进行：步骤1：先按照各个组分含量的比例进行计算，配置助溶剂，所述助溶剂由氟化镁和氟化钙组成，即二元助熔剂；步骤2：先将镁锭放入中频感应电炉底部，上面覆盖助熔剂，助溶剂上面覆盖第一份镍板；步骤3：待炉内全部熔化后再加入第二份镍板；步骤4：对中频感应电炉进行搅拌，然后静置10‑15分钟，使助溶剂完全在熔融球化剂的上表面，并将中频感应电炉的功率降至为零，撇去熔体表面的助溶剂后再浇铸到球化剂模具中即可。
Description
技术领域
本发明涉及球化剂，具体的说是一种能提高镍镁球化剂品质的制备工艺。
背景技术
镍镁球化剂是金属镍和金属镁通过高温熔炼手段得到的中间合金，对于镍镁球化剂，由于镍的熔点1452℃，镁的熔点650℃，镍和镁的熔化温度相差很大。金属镁还具有蒸汽压高的特点；且镍与镁形成的金属间化合物高温下不稳定，镁极易氧化形成氧化镁，造成合金粉化，降低镁金属收得率。
控制氧化镁的含量是球化剂生产的一项重要指标。氧化镁在球化剂中属于无效镁，其含量越高，球化能力越低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对以上现有技术的缺点，提出一种能提高镍镁球化剂品质的制备工艺，能降低球化剂中的氧化镁含量，提高镍镁球化剂的纯净度。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是通过以下方式实现的：一种能提高镍镁球化剂品质的制备工艺，镍镁球化剂的组分包括镍、镁，镍镁球化剂的制备工艺按以下步骤进行：
步骤1：先按照各个组分含量的比例进行计算，配置助熔剂，助熔剂由氟化镁和氟化钙组成，即二元助熔剂，助熔剂中各个组分的含量按质量百分比为：氟化镁：48-55％，余量为氟化钙，助熔剂的重量＝2％×镍镁球化剂重量；
当镍镁球化剂中镁的含量在10-30％时，将镍板分为三份，第一份、第二份、第三份均为镍板总重的1/3；当镍镁球化剂中镁的含量为50％时，将镍板分为四份，第一份为镍板总重的1/3，剩下的三份均分镍板总重的2/3；当镍镁球化剂中镁的含量在大于百分之五十小于或等于百分之七十的范围时，将镍板分为五份，第一份为镍板总重的1/3，剩下的四份均分镍板总重的2/3；
步骤2：先将镁锭放入中频感应电炉底部，上面覆盖助熔剂，助熔剂上面覆盖第一份镍板，然后中频感应电炉功率控制在100-150kW，在8-12分钟加热至948-952℃，保温3-5分钟；
步骤3：待炉内全部熔化后再加入第二份镍板，在20-25分钟之内加热至1150-1190℃，然后每间隔3-5分钟再加入一份镍板直至加完镍板为止，然后将中频感应电炉的功率控制在120-200kW，在8-12分钟之内将中频感应电炉温度增加至1250-1390℃，然后直至镍板全部熔化；
步骤4：对中频感应电炉进行搅拌，使助熔剂完全在熔融球化剂的上表面，然后静置10-15分钟，并将中频感应电炉的功率降至为零，撇去熔体表面的助熔剂后再浇铸到球化剂模具中即可。
这样，由氟化镁和氟化钙按一定组分构成的助熔剂多应用于电渣重熔，应用于镍镁球化剂的熔炼是本技术方案的特征之一，采用氟化镁和氟化钙组成的二元助熔剂，控制二种助熔剂的组分降低熔炼温度，从而降低了镍的熔点，大幅度地降低了电能消耗；镍的熔点1452℃，镁的熔点650℃。原来先熔化镍金属炉温要达到1460℃，本技术方案最高加热温度为1250-1390℃，较之原来的熔炼温度降低70-210度。中频电炉每减少温升100度可节省电能50KWH，熔炼耗电量降低50-100KWH/吨。按每度电平均单价0.80元计算，年产镍镁球化剂200吨可节省资金8000-16000元，根据镁含量的多少对镍板进行分次加入，不仅能提高镍板的熔化速度，节约时间，而且能节约能耗，降低成本；
采用助熔剂后，由于助熔剂覆盖在熔融球化剂的上表面，阻滞了金属的氧化和蒸发，使金属的烧损率大为降低，提高了金属收得率，从原先的90％提高到97％。每熔炼1吨镍镁球化剂可节省金属原料5％，按年产销镍镁球化剂360吨计，每年可节省资金97.2万元；
降低氧化镁的含量，氧化镁的含量从原先的2％降低为0.2％；
由于助熔剂能够降低氧化镁的熔点，所以经常用于镁合金的熔炼。熔炼镍镁球化剂时加入助熔剂使氧化镁的熔点降低，并随助熔剂上浮到球化剂熔体的上表面，降低了球化剂中氧化镁的含量；助熔剂飘浮在熔融球化剂的上表面，阻隔了熔体与空气接触，减少了氧化镁的生成；
使其他夹杂成分上浮到熔体表面，出炉前静置炉水10-15min，撇去熔体表面的浮渣后再浇铸到球化剂模具中，获得高纯净度的镍镁球化剂；减少烟尘污染，保护环境；该技术填补了国内空白，打破了国外的技术垄断，为新能源的发展作出了贡献。
本发明进一步限定的技术方案是：
前述的能提高镍镁球化剂品质的制备工艺，镍镁球化剂的组分按质量百分比为：Ni：30-90％，余量为Mg。
前述的能提高镍镁球化剂品质的制备工艺，镍镁球化剂的组分按质量百分比为：Ni：30％，余量为Mg，助熔剂中各个组分的含量按质量百分比为：氟化镁：48％，余量为氟化钙。
前述的能提高镍镁球化剂品质的制备工艺，镍镁球化剂的组分按质量百分比为：Ni：90％，余量为Mg，助熔剂中各个组分的含量按质量百分比为：氟化镁：55％，余量为氟化钙。
前述的能提高镍镁球化剂品质的制备工艺，镍镁球化剂的组分按质量百分比为：Ni：50％，余量为Mg，助熔剂中各个组分的含量按质量百分比为：氟化镁：51％，余量为氟化钙。
本发明的有益效果是：由氟化镁和氟化钙按一定组分构成的助熔剂多应用于电渣重熔，应用于镍镁球化剂的熔炼是本技术方案的特征之一，采用氟化镁和氟化钙组成的二元助熔剂，控制二种助熔剂的组分降低熔炼温度，从而降低了镍的熔点，大幅度地降低了电能消耗；镍的熔点1452℃，镁的熔点650℃。原来先熔化镍金属炉温要达到1460℃，本技术方案最高加热温度为1250-1390℃，较之原来的熔炼温度降低70-210度。中频电炉每减少温升100度可节省电能50KWH，熔炼耗电量降低50-100KWH/吨。按每度电平均单价0.80元计算，年产镍镁球化剂200吨可节省资金8000-16000元，根据镁含量的多少对镍板进行分次加入，不仅能提高镍板的熔化速度，节约时间，而且能节约能耗，降低成本；
采用助熔剂后，由于助熔剂覆盖在熔融球化剂的上表面，阻滞了金属的氧化和蒸发，使金属的烧损率大为降低，提高了金属收得率，从原先的90％提高到97％。每熔炼1吨镍镁球化剂可节省金属原料5％，按年产销镍镁球化剂360吨计，每年可节省资金97.2万元；
降低氧化镁的含量，氧化镁的含量从原先的2％降低为0.2％；
由于助熔剂能够降低氧化镁的熔点，所以经常用于镁合金的熔炼。熔炼镍镁球化剂时加入助熔剂使氧化镁的熔点降低，并随助熔剂上浮到球化剂熔体的上表面，降低了球化剂中氧化镁的含量；助熔剂飘浮在熔融球化剂的上表面，阻隔了熔体与空气接触，减少了氧化镁的生成；
使其他夹杂成分上浮到熔体表面，出炉前静置炉水10-15min，撇去熔体表面的浮渣后再浇铸到球化剂模具中，获得高纯净度的镍镁球化剂；减少烟尘污染，保护环境；该技术填补了国内空白，打破了国外的技术垄断，为新能源的发展作出了贡献。
具体实施方式
下面对本发明做进一步的详细说明：
实施例1
本实施例提供的一种能提高镍镁球化剂品质的制备工艺，镍镁球化剂的组分包括镍、镁，镍镁球化剂的组分按质量百分比为：Ni：30％，余量为Mg，镍镁球化剂的制备工艺按以下步骤进行：
步骤1：先按照各个组分含量的比例进行计算，配置助熔剂，助熔剂由氟化镁和氟化钙组成，即二元助熔剂，助熔剂中各个组分的含量按质量百分比为：氟化镁：48％，余量为氟化钙，助熔剂的重量＝2％×镍镁球化剂重量；
将镍板分为五份，第一份为镍板总重的1/3，剩下的四份均分镍板总重的2/3；
步骤2：先将镁锭放入中频感应电炉底部，上面覆盖助熔剂，助熔剂上面覆盖第一份镍板，然后中频感应电炉功率控制在100kW，在8分钟加热至948℃，保温3分钟；
步骤3：待炉内全部熔化后再加入第二份镍板，在20分钟之内加热至1150℃，然后每间隔3分钟再加入一份镍板直至加完镍板为止，然后将中频感应电炉的功率控制在120kW，在8分钟之内将中频感应电炉温度增加至1250℃，然后直至镍板全部熔化；
步骤4：对中频感应电炉进行搅拌，使助熔剂完全在熔融球化剂的上表面，然后静置10分钟，并将中频感应电炉的功率降至为零，撇去熔体表面的助熔剂后再浇铸到球化剂模具中即可。
实施例2
本实施例提供的一种能提高镍镁球化剂品质的制备工艺，镍镁球化剂的组分包括镍、镁，镍镁球化剂的组分按质量百分比为：Ni：90％，余量为Mg，镍镁球化剂的制备工艺按以下步骤进行：
步骤1：先按照各个组分含量的比例进行计算，配置助熔剂，助熔剂由氟化镁和氟化钙组成，即二元助熔剂，助熔剂中各个组分的含量按质量百分比为：氟化镁：55％，余量为氟化钙，助熔剂的重量＝2％×镍镁球化剂重量；
将镍板分为三份，第一份、第二份、第三份均为镍板总重的1/3；
步骤2：先将镁锭放入中频感应电炉底部，上面覆盖助熔剂，助熔剂上面覆盖第一份镍板，然后中频感应电炉功率控制在150kW，在12分钟加热至952℃，保温5分钟；
步骤3：待炉内全部熔化后再加入第二份镍板，在25分钟之内加热至1190℃，然后每间隔5分钟再加入一份镍板，然后将中频感应电炉的功率控制在200kW，在12分钟之内将中频感应电炉温度增加至1390℃，然后直至镍板全部熔化；
步骤4：对中频感应电炉进行搅拌，使助熔剂完全在熔融球化剂的上表面，然后静置15分钟，并将中频感应电炉的功率降至为零，撇去熔体表面的助熔剂后再浇铸到球化剂模具中即可。
实施例3
本实施例提供的一种能提高镍镁球化剂品质的制备工艺，镍镁球化剂的组分包括镍、镁，镍镁球化剂的组分按质量百分比为：Ni：50％，余量为Mg，镍镁球化剂的制备工艺按以下步骤进行：
步骤1：先按照各个组分含量的比例进行计算，配置助熔剂，助熔剂由氟化镁和氟化钙组成，即二元助熔剂，助熔剂中各个组分的含量按质量百分比为：氟化镁：51％，余量为氟化钙，助熔剂的重量＝2％×镍镁球化剂重量；
将镍板分为四份，第一份为镍板总重的1/3，剩下的三份均分镍板总重的2/3；
步骤2：先将镁锭放入中频感应电炉底部，上面覆盖助熔剂，助熔剂上面覆盖第一份镍板，然后中频感应电炉功率控制在120kW，在10分钟加热至950℃，保温4分钟；
步骤3：待炉内全部熔化后再加入第二份镍板，在23分钟之内加热至1160℃，然后每间隔4分钟再加入一份镍板直至加完镍板为止，然后将中频感应电炉的功率控制在180kW，在11分钟之内将中频感应电炉温度增加至1350℃，然后直至镍板全部熔化；
步骤4：对中频感应电炉进行搅拌，使助熔剂完全在熔融球化剂的上表面，然后静置13分钟，并将中频感应电炉的功率降至为零，撇去熔体表面的助熔剂后再浇铸到球化剂模具中即可。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。
Claims (5)
1.一种能提高镍镁球化剂品质的制备工艺，所述镍镁球化剂的组分包括镍、镁，其特征在于：所述镍镁球化剂的制备工艺按以下步骤进行：
步骤1：先按照各个组分含量的比例进行计算，配置助熔剂，所述助熔剂由氟化镁和氟化钙组成，即二元助熔剂，所述助熔剂中各个组分的含量按质量百分比为：氟化镁：48-55％，余量为氟化钙，所述助熔剂的重量＝2％×镍镁球化剂重量；
当镍镁球化剂中镁的含量在10-30％时，将镍板分为三份，第一份、第二份、第三份均为镍板总重的1/3；当镍镁球化剂中镁的含量为50％时，将镍板分为四份，第一份为镍板总重的1/3，剩下的三份均分镍板总重的2/3；当镍镁球化剂中镁的含量在大于百分之五十小于或等于百分之七十的范围时，将镍板分为五份，第一份为镍板总重的1/3，剩下的四份均分镍板总重的2/3；
步骤2：先将镁锭放入中频感应电炉底部，上面覆盖助熔剂，助熔剂上面覆盖第一份镍板，然后中频感应电炉功率控制在100-150kW，在8-12分钟加热至948-952℃，保温3-5分钟；
步骤3：待炉内全部熔化后再加入第二份镍板，在20-25分钟之内加热至1150-1190℃，然后每间隔3-5分钟再加入一份镍板直至加完镍板为止，然后将中频感应电炉的功率控制在120-200kW，在8-12分钟之内将中频感应电炉温度增加至1250-1390℃，然后直至镍板全部熔化；
步骤4：对中频感应电炉进行搅拌，使助熔剂完全在熔融球化剂的上表面，然后静置10-15分钟，并将中频感应电炉的功率降至为零，撇去熔体表面的助熔剂后再浇铸到球化剂模具中即可。
2.根据权利要求1所述的能提高镍镁球化剂品质的制备工艺，其特征在于：所述镍镁球化剂的组分按质量百分比为：Ni：30-90％，余量为Mg。
3.根据权利要求2所述的能提高镍镁球化剂品质的制备工艺，其特征在于：所述镍镁球化剂的组分按质量百分比为：Ni：30％，余量为Mg，所述助熔剂中各个组分的含量按质量百分比为：氟化镁：48％，余量为氟化钙。
4.根据权利要求2所述的能提高镍镁球化剂品质的制备工艺，其特征在于：所述镍镁球化剂的组分按质量百分比为：Ni：90％，余量为Mg，所述助熔剂中各个组分的含量按质量百分比为：氟化镁：55％，余量为氟化钙。
5.根据权利要求2所述的能提高镍镁球化剂品质的制备工艺，其特征在于：所述镍镁球化剂的组分按质量百分比为：Ni：50％，余量为Mg，所述助熔剂中各个组分的含量按质量百分比为：氟化镁：51％，余量为氟化钙。
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- 2016-12-29 CN CN201611241706.2A patent/CN106756183B/zh active Active
Patent Citations (4)
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Denomination of invention: Preparing technology capable of improving quality of nickel-magnesium nodulizing agent Effective date of registration: 20180814 Granted publication date: 20180420 Pledgee: Bank of Nanjing, Limited by Share Ltd, Nanjing branch Pledgor: Nanjing Pujiang alloy materials Limited by Share Ltd Registration number: 2018320000132 |
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