技术领域
[0001] 本
发明属于铸造用熔剂领域，涉及一种用于锌合金铸造过程中对熔体进行精炼、除渣、除气
净化作用的用于非真空铸造锌合金的熔剂及制备方法。
背景技术
[0002] 熔炼锌合金时
氧化物形成渣，漂浮在熔体表面上或混在熔体中，或者沉在熔体底部，如不清除，将会影响
铸锭或铸件品质，导致铸锭或铸件夹杂多，表面粗糙，
力学性能低。因此，在锌合金浇注前，合金熔液必须进行精炼净化处理。
[0003] 在非真空铸造条件下，锌合金的精炼过程多采用传统的氟盐熔剂
覆盖，精炼过程中会产生有毒的氟气，其使用对环境和作业人员具有毒害作用。此外，锌合金的精炼过程也采用
氯化铵、氯化锌进行造渣处理，其缺点是
烟尘大，
腐蚀性强，释放刺激性气味，恶化操作环境，同时损害作业人员身体健康，并对周围环境造成污染。由此可见，设计一种不含氟盐和铵盐的锌合金用环保熔剂很有必要。
发明内容
[0004] 本发明针对上述的技术问题，配制了一种新型的无氟无铵的用于非真空铸造锌合金的熔剂(同时起到覆盖剂和精炼剂的作用)。本发明所述的熔剂覆盖在铸造熔体的液面，起到严密封住液面不被大气
接触氧化的作用，使锌合金熔体中的有害气体有效排出，将锌合金熔体中的氧化物留在熔剂表面，同时熔剂中对熔体具有精炼、除渣、除气净化作用。本发明所述的熔剂为非真空条件下熔铸锌合金专用熔剂，其原料市场丰富，采购方便，配制简单及易操作，成本较低，使用过程中不会释放有害气体，不会腐蚀损坏熔炼设备，具有绿色环保的优点。
[0005] 本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
[0006] 本发明涉及一种用于非真空铸造锌合金的熔剂，按照
质量百分比计算，所述熔剂的组分包括：
碳酸镁5～50％、
氯化钠和氯化
钾50～95％。碳酸镁的加入量需控制在5～50％之间，加入量高于5％，可保证有效的除气效果，且不超过50％，可保证不会产生过多CO2，其余氯化钠和
氯化钾控制在以上范围内可保证有效的除渣效果。
[0007] 作为优选技术方案，所述氯化钠的质量百分比为25～47.5％，所述氯化钾的质量百分比为25～47.5％。
[0008] 作为优选技术方案，所述氯化钠和氯化钾的质量比为1∶1。采用该质量比，可使得除渣效果、精炼效果达到最佳，铸造的
合金锭无夹杂和气孔等。
[0009] 作为优选技术方案，按照质量百分比计算，所述熔剂的组分包括：碳酸镁为10％，氯化钠为45％，氯化钾为45％。
[0010] 本发明还涉及一种用于非真空铸造锌合金的熔剂的制备方法，所述方法包括如下步骤：
[0011] A、将分别经20～320目筛子过筛的碳酸镁、氯化钠、氯化钾，按所述质量百分比分别称量；熔剂的粒度过大会影响熔剂与熔体的接触，粒度过小则会造成熔剂烧损，影响精炼效果，故将熔剂原料在20～320目筛子过筛处理；
[0012] B、将分别称量好的碳酸镁、氯化钠、氯化钾置于160～180℃下干燥10～20min去除结晶
水；
[0013] C、将步骤B干燥后的碳酸镁、氯化钠、氯化钾混合搅拌至均匀，即得所述熔剂。
[0014] 作为优选技术方案，所述混合搅拌的时间为5～10min。
[0015] 作为优选技术方案，所述方法还包括装袋、干燥条件下保存的步骤。
[0016] 本发明还涉及一种用于非真空铸造锌合金的熔剂的使用方法，每千克锌和/或锌合金熔体中所述熔剂加入量为2～8g。当加入量小于2g时，对熔体的精炼效果不佳，铸造的合金锭存在夹杂和气孔；当加入量大于10g时，会引起熔体喷溅，同时带走大的热量，降低生产效率。
[0017] 本发明的技术方案中，其主要原理是碳酸镁的加入，在高温下分解，生成二氧化碳和氧化镁，可以清除熔体中的氢气，少量与锌反应，生成氧化锌与碳，可以起到变质、造渣作用，且满足环保要求。其余氯盐在精炼过程中能够将熔体中的氧化物、夹杂带到熔体表面形成渣，最终达到精炼变质除渣三合一效果。
[0018] 本发明在锌合金铸造过程中使用，具有如下有益效果：
[0019] (1)配方中无氟盐，完全避免了了有毒有害产物的产生；
[0020] (2)有效去除锌合金熔液中杂质和气体，大大改善了锌及锌合金的机械性能、
耐腐蚀性能和铸造性能，提高铸造锌及锌合金锭的光洁度，有效去除夹杂和气孔；
[0021] (3)混合盐覆盖于锌熔体表面具有阻碍锌熔体氧化烧损的作用；
[0022] (4)本发明所用原料价格低廉，化学
稳定性好，同时消除了有害气体的产生；
[0023] (5)具有制备方便、成本低廉、适合推广到大规模生产领域的优点。
附图说明
[0024] 通过阅读参照以下附图对非限制性
实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0025] 图1为实施例1中用本发明熔剂精炼后的锌合金(Zn-Cu-Ti合金)的扫描电镜照片。
[0026] 图2为对比例1中用本发明仅采用碳酸镁作为熔剂精炼后的锌合金(Zn-Cu-Ti合金)的扫描电镜照片。
[0027] 图3为对比例2中用本发明仅采用氯化钾和氯化钠作为熔剂精炼后的锌合金(Zn-Cu-Ti合金)的扫描电镜照片。
具体实施方式
[0028] 下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干
变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
[0029] 实施例1
[0030] 本实施例涉及一种锌合金熔剂；其组分重量百分比为：碳酸镁为10％，氯化钠为45％，氯化钾为45％。
[0031] 其制备方法包括如下步骤：
[0032] A、将分别经180目筛子过筛的碳酸镁、氯化钠、氯化钾，按所述质量百分比分别称量；
[0033] B、将称量好的碳酸镁、氯化钠、氯化钾分别放入鼓
风干燥箱中(170℃，15min)进行烘干，去除结晶水；
[0034] C、将步骤B干燥后的碳酸镁、氯化钠、氯化钾取出，采用机械混合后
包装，干燥保存。
[0035] 在本发明的使用过程中，按照占熔炼总重量0.3％的比例(即，每千克Zn-Cu-Ti合金熔体中熔剂的加入量为3g)准备熔剂，将熔剂放入180℃烘箱中预热，预热时间约为15min，待锌合金全部
熔化后搅拌均匀，将
温度保持在450℃，使用钟罩将熔剂压入锌合金液中距离
坩埚底部约100mm的区域，搅拌约5分钟。精炼完成后，扒去液面的大量夹杂及浮渣，熔液静置约6分钟，再次扒去液面上多余的杂质，开始浇注。最终制备的锌合金(Zn-Cu-Ti合金)无变形、缩凹、无可分辨的裂纹，金相分析显示合金无气孔和明显
缺陷，如图1所示，证明了熔剂达到精炼效果，合金具有较好的铸造性能。
[0036] 实施例2
[0037] 本实施例涉及一种锌合金熔剂；其组分重量百分比为：碳酸镁为5％，氯化钠为47.5％，氯化钾为47.5％。
[0038] 其制备方法包括如下步骤：
[0039] A、将分别经20目筛子过筛的碳酸镁、氯化钠、氯化钾，按所述质量百分比分别称量；
[0040] B、将称量好的碳酸镁、氯化钠、氯化钾分别放入鼓风干燥箱中(160℃，20min)进行烘干，去除结晶水；
[0041] C、将步骤B干燥后的碳酸镁、氯化钠、氯化钾取出，采用机械混合后包装，干燥保存。
[0042] 在本发明的使用过程中，按照占熔炼总重量0.2％的比例(即，每千克Zn-Cu-Ti合金熔体中熔剂的加入量为2g)准备熔剂，将熔剂放入180℃烘箱中预热，预热时间约为15min，待锌合金全部熔化后搅拌均匀，将温度保持在450℃，使用钟罩将熔剂压入锌合金液中距离坩埚底部约100mm的区域，搅拌约1分钟。精炼完成后，扒去液面的大量夹杂及浮渣，熔液静置约10分钟，再次扒去液面上多余的杂质，开始浇注。最终制备的锌合金(Zn-Cu-Ti合金)无变形、缩凹、无可分辨的裂纹，金相分析显示合金无气孔和明显缺陷，证明了熔剂达到精炼效果，合金具有较好的铸造性能。
[0043] 实施例3
[0044] 本实施例涉及一种锌合金熔剂；其组分重量百分比为：碳酸镁为50％，氯化钠为25％，氯化钾为25％。
[0045] 其制备方法包括如下步骤：
[0046] A、将分别经320目筛子过筛的碳酸镁、氯化钠、氯化钾，按所述质量百分比分别称量；
[0047] B、将称量好的碳酸镁、氯化钠、氯化钾分别放入鼓风干燥箱中(180℃，10min)进行烘干，去除结晶水；
[0048] C、将步骤B干燥后的碳酸镁、氯化钠、氯化钾取出，采用机械混合后包装，干燥保存。
[0049] 在本发明的使用过程中，按照占熔炼总重量0.8％的比例(即，每千克Zn-Cu-Ti合金熔体中熔剂的加入量为8g)准备熔剂，将熔剂放入180℃烘箱中预热，预热时间约为15min，待锌合金全部熔化后搅拌均匀，将温度保持在450℃，使用钟罩将熔剂压入锌合金液中距离坩埚底部约100mm的区域，搅拌约8分钟。精炼完成后，扒去液面的大量夹杂及浮渣，熔液静置约10分钟，再次扒去液面上多余的杂质，开始浇注。最终制备的锌合金(Zn-Cu-Ti合金)无变形、缩凹、无可分辨的裂纹，金相分析显示合金无气孔和明显缺陷，证明了熔剂达到精炼效果，合金具有较好的铸造性能。
[0050] 对比例1
[0051] 本对比例涉及一种锌合金熔剂；其组分重量百分比为：碳酸镁为100％。
[0052] 其制备方法包括如下步骤：
[0053] A、将经180目筛子过筛的碳酸镁，放入鼓风干燥箱中(170℃，15min)进行烘干，去除结晶水；
[0054] B、将步骤A干燥后的碳酸镁取出，包装，干燥保存。
[0055] 在本发明的使用过程中，按照占熔炼总重量0.3％的比例(即，每千克Zn-Cu-Ti合金熔体中熔剂的加入量为3g)准备熔剂，将熔剂放入180℃烘箱中预热，预热时间约为15min，待锌合金全部熔化后搅拌均匀，将温度保持在450℃，使用钟罩将熔剂压入锌液中距离坩埚底部约100mm的区域，搅拌约5分钟。精炼完成后，扒去液面的大量夹杂及浮渣，熔液静置约6分钟，再次扒去液面上多余的杂质，开始浇注。最终制备的锌合金(Zn-Cu-Ti合金)虽然无变形、缩凹、无可分辨的裂纹，但微观组织分析显示合金表面有少量气孔和夹杂出现，图2为用本发明熔剂精炼后的锌合金扫描电镜照片，如图2所示，证明若不添加氯化钠和氯化钾，其精炼效果远不及实施例1。
[0056] 对比例2
[0057] 本对比例涉及一种锌合金熔剂；其组分重量百分比为：氯化钠50％、氯化钾50％。
[0058] 其制备方法包括如下步骤：
[0059] A、将分别经180目筛子过筛的氯化钠、氯化钾，按所述质量百分比分别称量；
[0060] B、将称量好的氯化钠、氯化钾分别放入鼓风干燥箱中(170℃，15min)进行烘干，去除结晶水；
[0061] C、将步骤B干燥后的氯化钠、氯化钾取出，采用机械混合后包装，干燥保存。
[0062] 在本发明的使用过程中，按照占熔炼总重量0.3％的比例(即，每千克Zn-Cu-Ti合金熔体中熔剂的加入量为3g)准备熔剂，将熔剂放入180℃烘箱中预热，预热时间约为15min，待锌全部熔化后搅拌均匀，将温度保持在450℃，使用钟罩将熔剂压入锌液中距离坩埚底部约100mm的区域，搅拌约5分钟。精炼完成后，扒去液面的大量夹杂及浮渣，熔液静置约6分钟，再次扒去液面上多余的杂质，开始浇注。最终制备的锌合金(Zn-Cu-Ti合金)虽然无变形、缩凹、无可分辨的裂纹，但微观组织分析显示合金表面有少量气孔和夹杂出现，图3为用本发明熔剂精炼后的锌合金扫描电镜照片，如图3所示，证明若不添加碳酸镁，其精炼效果远不及实施例1。
[0063] 综上，本发明所述的熔剂覆盖在铸造熔体的液面，起到严密封住液面不被大气接触氧化的作用，使锌合金熔体中的有害气体有效排出，将锌合金熔体中的氧化物留在熔剂表面，同时熔剂中对熔体具有精炼、除渣、除气净化作用。本发明所述的熔剂为非真空条件下熔铸锌合金专用熔剂，其原料市场丰富，采购方便，配制简单及易操作，成本较低，使用过程中不会释放有害气体，不会腐蚀损坏熔炼设备，具有绿色环保的优点。
[0064] 以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在
权利要求的范围内做出各种变形或
修改，这并不影响本发明的实质内容。
