一种镁锆中间合金的生产方法.pdf

一种镁锆中间合金的生产方法，解决了现有镁合金冶炼操作困难、质量难以控制、以及污染环境等问题；本发明的生产方法是：将金属镁和钾盐按重量比1∶0.5～1.5的比例加入到还原炉内，当真空度≤1Pa时，停止抽真空，并连续通入惰性气体作为保护气体，炉内压力为+0.006～0.02MPa；按金属镁与四氯化锆重量比1∶1～2的比例，取四氯化锆加入到预热炉内，当真空度≤1Pa时，停止抽真空，对四氯化锆进行加热，使四氯化锆汽化；在还原炉通入惰性气体的同时，对金属镁和钾盐进行加热，经2～5小时，将物料加热到650～950℃，将汽化的四氯化锆引入还原炉内与熔融镁反应，持续8～14小时，然后，机械搅拌0.5～1小时，冷却至室温出炉，即得到本发明的镁锆中间合金。

1、  一种镁锆中间合金的生产方法，其特征在于，它是按照下述方法生产的：
(1)将金属镁和钾盐按重量比1∶0.5～1.5的比例加入到还原炉内，起动真空系统，当真空度≤1Pa时，停止抽真空，并连续通入惰性气体作为保护气体，炉内压力为+0.006～0.02MPa；
(2)按金属镁与四氯化锆重量比1∶1～2的比例，取四氯化锆加入到预热炉内，起动真空系统，当真空度≤1Pa时，停止抽真空，对四氯化锆进行加热，经2～5小时，将四氯化锆加热到330～600℃，使四氯化锆汽化；
(3)在还原炉通入惰性气体的同时，对金属镁和钾盐进行加热，经2～5小时，将物料加热到650～950℃，并在物料达到此温度范围时，将汽化的四氯化锆引入还原炉内与熔融镁反应，持续8～14小时，然后，机械搅拌0.5～1小时，再将其从还原炉的加热体中吊出，冷却至室温出炉，即得到本发明生产方法制备的镁锆中间合金。

2、  根据权利要求1所述的镁锆中间合金的生产方法，其特征在于，上述所说的惰性气体为氩气。

3、  根据权利要求1所述的镁锆中间合金的生产方法，其特征在于，所述的钾盐是KCL、KF中的一种或者是它们的混合物。

一种镁锆中间合金的生产方法
技术领域
本发明属于有色金属生产领域，特别涉及一种镁锆中间合金的生产方法。
背景技术
镁合金由于其具有质量轻、高阻尼性、高负电性、抗电磁干扰等性能优势，因而广泛应用于航空航天、交通运输及电子行业等技术领域。在现有技术中，冶炼镁合金时，需加入一定量的锆，现有的加锆方式为直接加入氟锆酸盐，这种在冶炼时直接加锆的缺点是，盐的加入量大，一般为计算组成的8～10倍，且要求熔体必须过热至900℃，操作比较困难。另外，由于盐的加入量大，冶炼过程中产生的渣子也比较多，对镁合金的质量具有不良的影响。而且，在冶炼的过程中，还会并释放出大量的有害气体，污染环境，并严重损害操作人员的身体健康。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，克服现有镁合金冶炼操作困难、质量难以控制、以及污染环境等问题，改变现有镁合金冶炼时直接加入氟锆酸盐的生产方式，提供一种生产工艺简单、产品质量稳定的镁锆中间合金的生产方法，用镁锆中间合金取代氟锆酸盐，改善镁合金熔炼工艺，减小对环境地污染，提高镁合金产品质量。
本发明的生产方法是：
1、将金属镁和钾盐按重量比1∶0.5～1.5的比例加入到还原炉内，起动真空系统，当真空度≤1Pa时，停止抽真空，并连续通入惰性气体作为保护气体，炉内压力为+0.006～0.02MPa；
2、按金属镁与四氯化锆重量比1∶1～2的比例，取四氯化锆加入到预热炉内，起动真空系统，当真空度≤1Pa时，停止抽真空，对四氯化锆进行加热，经2～5小时，将四氯化锆加热到330～600℃，使四氯化锆汽化；
3、在还原炉通入惰性气体的同时，对金属镁和钾盐进行加热，经2～5小时，将物料加热到650～950℃，并在物料达到此温度范围时，将汽化的四氯化锆引入还原炉内与熔融镁反应，持续8～14小时，然后，机械搅拌0.5～1小时，再将其从还原炉的加热体中吊出，冷却至室温出炉，即得到本发明生产方法制备的镁锆中间合金。
上述所说的惰性气体为氩气。
所述的钾盐是KCL、KF中的一种或者是它们的混合物。
本发明生产方法制备的镁锆中间合金含Zr20～40％。
本发明的优点在于：
1、用本发明的生产方法制备镁锆中间合金，生产工艺简单，操作容易，盐的加入量小，产品质量容易控制。
2、用镁锆中间合金取代锆盐熔炼镁合金，解决了含锆镁合金熔炼时，锆盐加入困难、收率低、环境差等问题，锆以镁锆中间合金的形式加入，作为镁合金熔炼的变质剂，起到了晶粒细化的作用，提高了镁合金产品质量，并降低了熔炼温度和镁的烧损，减小了熔炼镁合金时对环境的污染，有利于操作者的身体健康。
具体实施方式
实施例1：
1.1、将金属镁和钾盐KCL按重量比1∶1.5的比例加入到还原炉内，起动真空系统，当真空度达到1Pa时，停止抽真空，并连续通入氩气作为保护气体，炉内压力为+0.006MPa；
1.2、按金属镁与四氯化锆重量比1∶2的比例，取四氯化锆加入到预热炉内，起动真空系统，当真空度达到6×10^-1Pa时，停止抽真空，对四氯化锆进行加热，经2小时，将四氯化锆加热到330℃，使四氯化锆汽化；
1.3、在还原炉通入惰性气体的同时，对金属镁和钾盐KCL进行加热，经5小时，将物料加热到950℃，并在物料达到此温度时，将汽化的四氯化锆引入还原炉内与熔融镁反应，持续8小时，然后，机械搅拌1小时，再将其从还原炉的加热体中吊出，冷却至室温出炉，即得到本发明生产方法制备的镁锆中间合金。
实施例2：
2.1、将金属镁和钾盐KF按重量比1∶0.9的比例加入到还原炉内，起动真空系统，当真空度达到8×10^-1Pa时，停止抽真空，并连续通入氩气作为保护气体，炉内压力为+0.01MPa；
2.2、按金属镁与四氯化锆重量比1∶1.5的比例，取四氯化锆加入到预热炉内，起动真空系统，当真空度达到4×10^-1Pa时，停止抽真空，对四氯化锆进行加热，经5小时，将四氯化锆加热到600℃，使四氯化锆汽化；
2.3、在还原炉通入惰性气体的同时，对金属镁和钾盐KF进行加热，经3小时，将物料加热到750℃，并在物料达到此温度时，将汽化的四氯化锆引入还原炉内与熔融镁反应，持续12小时，然后，机械搅拌0.8小时，再将其从还原炉的加热体中吊出，冷却至室温出炉，即得到本发明生产方法制备的镁锆中间合金。
实施例3：
3.1、将金属镁和钾盐KCL与KF的混合物按重量比1∶0.5的比例加入到还原炉内，KCL∶KF为重量比3∶1，起动真空系统，当真空度达到5×10^-1Pa时，停止抽真空，并连续通入氩气作为保护气体，炉内压力为+0.02MPa；
3.2、按金属镁与四氯化锆重量比1∶1的比例，取四氯化锆加入到预热炉内，起动真空系统，当真空度达到1Pa时，停止抽真空，对四氯化锆进行加热，经4小时，将四氯化锆加热到500℃，使四氯化锆汽化；
3.3、在还原炉通入惰性气体的同时，对金属镁和钾盐进行加热，经2小时，将物料加热到650℃，并在物料达到此温度时，将汽化的四氯化锆引入还原炉内与熔融镁反应，持续14小时，然后，机械搅拌0.5小时，再将其从还原炉的加热体中吊出，冷却至室温出炉，即得到本发明生产方法制备的镁锆中间合金。