Fundentes para aleaciones de aluminio

Los fundentes para aleaciones de aluminio suelen estar compuestos por cloruros y fluoruros de metales alcalinos y alcalinotérreos, y sus componentes principales son KCl, NaCl, CaF, Na₃AlF₆, Na₂SiF₆, etc. Las propiedades físicas y químicas de los fundentes (punto de fusión, densidad, viscosidad, volatilidad, higroscopicidad e interacción con los óxidos) desempeñan un papel decisivo en el efecto de refinado.

Fundentes para aleaciones de aluminio

La sal de cloruro es el componente básico más habitual en los fundentes para aleaciones de aluminio, y la mezcla de NaCl (45%) y KCl (55%) es la más utilizada. Esto se debe a que tienen una gran capacidad para infiltrarse en el Al₂O₃ sólido, en las inclusiones y en la película de óxido, y a que la densidad del NaCl y del KCl a la temperatura de fusión es de solo 1,55 g/cm y 1,50 g/cm, respectivamente, lo que es significativamente menor que la del aluminio fundido. Por lo tanto, Flujos En el caso de las aleaciones de aluminio, se extiende bien sobre la superficie del aluminio fundido, tritura y adsorbe la película de óxido presente en la superficie del fundido. Sin embargo, en el caso de los fundentes que contienen únicamente sales de cloruro, el proceso de trituración y adsorción se lleva a cabo lentamente, por lo que es necesario remover manualmente para acelerarlo. El cloruro tiene una baja tensión superficial y una buena humectabilidad, por lo que resulta adecuado como agente de recubrimiento.

A la mezcla de sales de cloruro se le añade una pequeña cantidad de sales de fluoruro, como NaF, Na₃AlF₆ y CaF₂, principalmente con fines de refinado. El fundente a base de sales de fluoruro también puede eliminar eficazmente la película de óxido de la superficie del material fundido y mejorar el efecto de desgasificación.

(1) El flúor puede reaccionar químicamente con el aluminio fundido para producir gases como AlF, SiF₄, BF₃, etc. Estos gases favorecen la separación de la película de óxido del aluminio fundido y comprimen dicha película.

(2) La corriente generada en la interfaz donde tiene lugar la reacción anterior también provoca que la película de óxido se “elimine” y se rompa. Por lo tanto, la presencia de la sal de flúor acelera significativamente el proceso de destrucción de la película de óxido en la superficie del aluminio fundido, y el hidrógeno presente en la masa fundida puede escapar fácilmente.

(3) El fluoruro (especialmente el CaF₂) puede aumentar la tensión superficial de la mezcla de sales fundidas, esferoidizar la sal fundida del óxido adsorbido, facilitar su separación de la masa fundida y reducir la pérdida causada por la escoria atrapada en el aluminio.

Método de refinado por fundente

El método de refinado por fundente tiene un efecto positivo en la eliminación de inclusiones no metálicas. Además de las propiedades físicas y químicas del fundente, el grado de purificación depende en gran medida de las condiciones del proceso de refinado. Por ejemplo, la cantidad de fundente, el tiempo de contacto y el área de contacto del fundente con el metal fundido, las condiciones de agitación, la temperatura, etc.

A la hora de fundir residuos de aleaciones de aluminio, la calidad de los residuos varía, y la cantidad de agente de recubrimiento y de refinado también difiere. Cuando se funden residuos de buena calidad, la cantidad de agente de recubrimiento y de refinado es relativamente pequeña. Cuando se funden residuos de mala calidad, la cantidad de agente de recubrimiento y de refinado es elevada. En el caso de las aleaciones de aluminio con alto contenido en magnesio, deben recubrirse con fundentes sin sal de sodio para evitar el contacto con fundentes que contengan sodio. Los agentes de refinado sin sodio se utilizan principalmente para lingotes planos de aleaciones con alto contenido en magnesio, como el 5052 y el 5754.

El método de refinado con fundente se utiliza ampliamente en la producción de aleaciones de aluminio mediante fundición. La masa fundida de la aleación de aluminio se refina en el horno; el fundente se introduce en el tanque de refinado; el tubo de refinado actúa como conducto mediante el soplado de gas inerte, y el fundente entra de forma continua en el aluminio líquido, mezclándose completamente con la masa fundida. La agitación permite lograr el objetivo de la refinación. Cuanto mayor sea la intensidad de la agitación y más uniforme sea la pulverización del polvo, mejor será el efecto de refinación. Sin embargo, hay que tener en cuenta que la fluctuación del aluminio fundido no puede ser demasiado grande. De lo contrario, se producirá la formación de una nueva película de óxido.