Fluxos para ligas de alumínio

Os fundentes para ligas de alumínio são geralmente compostos por cloretos e fluoretos de metais alcalinos e alcalino-terrosos, e seus principais componentes são KCl, NaCl, CaF, Na₃AlF₆, Na₂SiF₆, etc. As propriedades físicas e químicas dos fundentes (ponto de fusão, densidade, viscosidade, volatilidade, higroscopicidade e interação com óxidos) desempenham um papel decisivo no efeito de refino.

Fluxos para ligas de alumínio

O sal de cloreto é o componente básico mais comum nos fundentes para ligas de alumínio, sendo que a mistura de NaCl (45%) e KCl (55%) é a mais amplamente utilizada. Isso se deve à sua forte capacidade de se infiltrar no Al₂O₃ sólido, nas inclusões e na película de óxido, além de a densidade do NaCl e do KCl na temperatura de fusão ser de apenas 1,55 g/cm e 1,50 g/cm, respectivamente, o que é significativamente menor do que a do alumínio fundido. Portanto, Fluxos Para ligas de alumínio, ele se espalha bem na superfície do alumínio fundido, quebrando e adsorvendo a película de óxido presente na superfície do metal fundido. No entanto, no caso de fundentes que contêm apenas sais de cloreto, o processo de quebra e adsorção ocorre lentamente, sendo necessário agitar manualmente para acelerá-lo. O cloreto possui baixa tensão superficial e boa umectabilidade, sendo adequado como agente de cobertura.

Uma pequena quantidade de sais de flúor, como NaF, Na₃AlF₆ e CaF₂, é adicionada à mistura de sais de cloreto, principalmente para fins de refinamento. O fluxo de sais de flúor também pode remover com eficácia a película de óxido da superfície da massa fundida e melhorar o efeito de desgaseificação.

(1) O flúor pode reagir quimicamente com o alumínio fundido, produzindo gases como AlF, SiF₄, BF₃, etc. Esses gases promovem a separação da película de óxido do alumínio fundido e comprimem a película de óxido.

(2) A corrente gerada na interface onde ocorre a reação acima também faz com que a película de óxido seja “lavada” e rompida. Portanto, a presença do sal de flúor acelera significativamente o processo de destruição da película de óxido na superfície do alumínio fundido, e o hidrogênio presente na massa fundida pode escapar facilmente.

(3) O flúor (especialmente o CaF₂) pode aumentar a tensão superficial da mistura de sais fundidos, esferoidizar o sal fundido do óxido adsorvido, facilitar a separação da massa fundida e reduzir a perda causada pela escória retida no alumínio.

Método de refino por fluxo

O método de refino por fluxo tem um efeito positivo na remoção de inclusões não metálicas. Além das propriedades físicas e químicas do fundente, o grau de purificação também depende, em grande parte, das condições do processo de refino. Tais como a quantidade de fundente, o tempo de contato e a área de contato do fundente com o metal fundido, as condições de agitação, a temperatura, etc.

Na fundição de resíduos de ligas de alumínio, a qualidade dos resíduos varia, e a quantidade de agente de cobertura e de refinamento também difere. Ao fundir resíduos de boa qualidade, a quantidade de agente de cobertura e de refinamento é relativamente pequena. Ao fundir resíduos de baixa qualidade, a quantidade de agente de cobertura e de refinamento é grande. No caso de ligas de alumínio com alto teor de magnésio, elas devem ser cobertas com fundentes sem sal de sódio para evitar o contato com fundentes que contenham sódio. Os agentes de refino sem sódio são utilizados principalmente para lingotes planos de ligas com alto teor de magnésio, como as 5052 e 5754.

O método de refino com fundente é amplamente utilizado na produção de ligas de alumínio por fundição. A liga de alumínio fundida é refinada no forno; o fundente é carregado no tanque de refino; o tubo de refino é utilizado como veículo por meio do sopro de gás inerte, entrando continuamente no alumínio líquido, e o fundente e a liga fundida são totalmente misturados. A agitação permite atingir o objetivo do refinamento. Quanto maior a intensidade da agitação e quanto mais uniforme for a pulverização do pó, melhor será o efeito de refinamento. No entanto, é importante observar que a flutuação do alumínio líquido não pode ser muito grande. Caso contrário, isso levará à formação de uma nova camada de óxido.