Agente refinador para fundição de alumínio

Ao selecionar a composição do agente de refino para fundição de alumínio, além de considerar as propriedades físicas gerais do agente de refino (como ponto de fusão, viscosidade, tensão superficial, densidade, volatilidade etc.), também devem ser levadas em conta as características da interação química entre o agente de refino e o metal e o meio gasoso. Procure garantir que ele tenha uma forte capacidade de adsorver e dissolver inclusões, um baixo ponto de fusão e boa separação entre a escória e o alumínio, e que certos componentes do agente de refino alterem as propriedades do gás do forno quando aquecidos e fundidos, formando uma atmosfera redutora específica, a fim de diminuir a oxidação do alumínio.

Quando o agente de refino para fundição de alumínio desempenha principalmente uma função protetora, deve-se optar pelo cloreto. Quando a purificação por desgaseificação é a principal tarefa, deve-se selecionar um agente de refino que reaja efetivamente com o alumínio para produzir substâncias gasosas. Quando o objetivo principal é eliminar inclusões, as condições termodinâmicas e cinéticas do agente de refino devem ser levadas em consideração de forma abrangente. Ao mesmo tempo, também devem ser considerados os aspectos econômicos, de conservação, segurança, origem dos recursos e proteção ambiental do agente de refino.

Os sais de cloreto comumente utilizados na produção são: cloreto de zinco, cloreto de manganês, cloreto de potássio, cloreto de sódio, hexacloroetano e tetracloreto de carbono, que podem ser utilizados isoladamente ou em combinação. O flúor (NaF, AlF₃, CaF₂, MgF₂), quando utilizado como aditivo, pode melhorar significativamente as condições cinéticas de remoção e purificação. Se o agente refinador Quando for necessário não apenas purificar, mas também modificar ou refinar os grãos, pode-se utilizar um agente de refino composto, que inclua um modificador ou refinador adicionado, para alcançar o objetivo de um tratamento abrangente do alumínio fundido.

Com a crescente conscientização sobre a proteção ambiental, há uma demanda cada vez maior por agentes de refino livres de poluição. O hexacloroetano e o freon, comumente utilizados na produção, apresentam bons resultados no refino, mas sua poluição ambiental não pode ser ignorada. Além disso, como o hexacloroetano e o freon são utilizados como agentes de refino, há requisitos rigorosos quanto à ordem de alimentação. Geralmente, elementos como Mg, Sn, Zn, Be e outros podem ser adicionados após o refino. Isso complica o processo de fundição e, ao mesmo tempo, a adição de materiais após o refinamento aumenta o risco de a liga absorver gases e apresentar inclusões. Portanto, métodos de refinamento que combinam processos de refinamento com gás N₂ e Ar com outras tecnologias voltaram a receber atenção e são amplamente utilizados atualmente.

O N₂, o Ar e o alumínio fundido não reagem quimicamente e dependem principalmente do mecanismo de difusão, ou seja, da desgaseificação física, sem causar poluição. No entanto, o processo de refino é relativamente lento. Por esse motivo, foram desenvolvidos dispositivos e equipamentos de refino por injeção rotativa de alta velocidade de N₂ e Ar para compensar suas deficiências e melhorar significativamente o efeito do refino. Atualmente, o uso de gás N₂ e Ar como transportadores, com a adição de uma pequena quantidade de agente de refino livre de poluição, utilizando um único tubo, dispositivo de injeção poroso ou rotativo e equipamentos para purificar o alumínio líquido, constitui uma tecnologia avançada de refino, amplamente utilizada nos países industrializados.