无水氯化镧配碱金属氯化物作为熔盐电解质,不是直接撒进钢水铝水,先产出金属镧或中间合金,再以中间合金形式加入熔体做改性添加剂。
制取金属镧熔盐体系:LaCl₃‑LiCl‑KCl,电解温度 880‑930℃;La³⁺阴极还原得到液态金属镧;金属镧再用于储氢合金、高温合金、有色合金添加剂。
直接电解制备中间合金(
Mg‑La 中间合金:熔盐 LaCl₃+NaCl‑KCl,温度 680‑750℃,液态镁做阴极,原位生成 Mg‑La(La15‑30%),用于镁合金冶炼添加剂,稀土收率>90%。
Al‑La 中间合金:750‑900℃,液态铝阴极,产出 Al‑La10‑25%,用于铸造铝、航空铝变质细化剂,电流效率>85%
在冶炼熔体中的冶金作用(作为稀土源)
1.熔体净化(脱氧、脱硫)
La对O、S亲和力极强,生成高熔点La2O3、La2S3,上浮进入炉渣除去;消除晶界低熔点硫化物相,抑制热裂纹,降低氧硫杂质水
2.晶粒细化、减轻偏析
凝固时稀土富集固-液界面,阻碍枝晶长大,晶粒细化;晶界析出稀土氧化物弥散相,钉扎晶界,提升高温抗蠕变性能。
3.改善高温抗氧化、热腐蚀
促进合金表面生成致密、附着力强的氧化膜,生成复合稀土铝酸盐、铬酸盐,降低氧化膜剥落倾向,用于镍基高温合金、耐热钢
4.有色合金(镁铝)变质改性
镁合金:把粗大网状Mg17Al12相转变细小弥散相,提升强度、塑性;
铝合金:变质共晶硅相,降低针孔缺陷,提升导电率与耐蚀性。