Для удаления шлака и газа из расплава, помимо использования оборудования для рафинирования с помощью флюсов и фильтрации с целью дегазирования, нельзя игнорировать контроль за процессом плавки.
Управление процессом плавки алюминия
Для начала выберите сухое сырье (в том числе очищающие вещества), в которых содержится меньше шлака. Все виды печных материалов и инструментов перед помещением в печь следует очистить от следов окисления, грязи, влаги, масла и т. п., а также предварительно нагреть и просушить.
Во-вторых, необходимо максимально снизить температуру плавления и сократить время выдержки расплава. При слишком высокой температуре плавки или литья возникает вероятность окисления металла, а также увеличивается содержание газа в расплаве, что приводит к образованию шлаковых включений и пор в слитке. Однако при слишком низкой температуре литья, поскольку шлак и осаждающийся газ в расплаве не успевают выйти на поверхность, также возникают шлаковые включения и поры.
Растворимость водорода в алюминии и алюминиевых сплавах увеличивается с ростом температуры. Поэтому, при условии обеспечения необходимого эффекта рафинирования и соблюдения температуры литья, следует по возможности применять низкотемпературный режим работы, чтобы предотвратить перегрев расплава и длительное сохранение тепла. После рафинирования расплава в печи, если время выдержки превышает 4 часа и расплав не может быть передан на следующий этап для продолжения производства, его следует рафинировать повторно. В случае статической печи при каждом рафинировании необходимо поддерживать чистоту печи и своевременно удалять шлак из печи.
Благодаря очистке перед печью и контролю процесса плавки удается удалить значительное количество включений и газов, существенно снизить содержание шлака в расплавленном алюминии, а также уменьшить содержание щелочных металлов (таких как Na, Mg, Li и Ca) и щелочноземельных металлов. Свести к минимуму, тем самым повышая чистоту и качество расплава.
По результатам измерений и анализа массовая доля Na в первичном электролитическом алюминии, полученном в предварительно обожженной алюминиевой электролитической ячейке, обычно составляет около (80–150) × 10⁻⁶, а содержание Na после многократной очистки обычно составляет (1–3) × 10⁻⁶ или около того, что полностью соответствует требованиям каландрирования. Содержание водорода в расплавленном алюминии также можно эффективно контролировать. Что касается процесса производства литых прокатных листов, содержание водорода на выходе из стоячей печи составляет 0,25–0,35 мл/100 г Al, а на выходе из поточной ротационной дегазационной камеры — 0,18–0,22 мл/100 г Al. На выходе из оборудование для керамических пенофильтров составляет 0,12–0,15 мл/100 г Al.