К литейным цветным металлам относятся алюминиевые, магниевые, медные, цинковые и титановые сплавы, а также подшипниковые сплавы. Оборудование для плавки и рафинирования цветных металлов включает печи, установки для онлайн-дегазации и фильтрационные установки с керамической пеной. Тигельные печи, как правило, используются на малых и средних предприятиях.
Литые цветные металлы
Литейные алюминиевые сплавы подразделяются на четыре категории: алюминиево-кремниевые, алюминиево-медные, алюминиево-магниевые и алюминиево-цинковые. Среди них наиболее широко используемые алюминиево-кремниевые сплавы, как правило, выплавляются в тигельных или реверберационных печах.
Алюминиевый сплав обладает низкой температурой плавления и хорошей текучестью, однако в процессе плавки в нём легко образуются газы. Большую часть газа в расплавленном алюминии составляет водород (около 80%), а также присутствует довольно много окислительных шлаков, таких как Al₂O₃. Поэтому дегазация и удаление шлака являются ключевыми этапами процесса плавки.
Чтобы избежать перегрева металла, время плавления следует сократить до минимума, а интенсивность отсасывания — уменьшить. Кроме того, утончение зерна (модификатор) также необходим. В производстве часто используются рафинирующие агенты, либо рафинирующие агенты и модификаторы применяются отдельно.
Очищающий агент на основе нитрата натрия и графита является так называемым “нетоксичным” очищающий агент разработанный в 1970-х годах. Для изменения микроструктуры алюминиевого сплава, утончения зерен и улучшения механических свойств необходимо модифицировать алюминиевый сплав, и в производстве широко используются модификаторы на основе стронция.
Существуют десятки методов очистки расплава алюминиевых сплавов, которые можно разделить на три категории: дегазация без химической реакции, дегазация с химической реакцией и смешанная дегазация. К дегазации без химических реакций относятся продувка инертным газом, вакуумная обработка, фильтрация, газовая электромиграция и ультразвуковая обработка. Дегазация с химическими реакциями в основном заключается в удалении водорода с помощью редкоземельных элементов. Смешанная дегазация в основном включает в себя газификацию флюса, продувку активным газом и продувку активным флюсом и т. д.