Очиститель для алюминиевого литейного производства

При выборе состава рафинирующего агента для алюминиевого литейного производства, помимо учета общих физических свойств рафинирующего агента (таких как температура плавления, вязкость, поверхностное натяжение, плотность, летучесть и т. д.), необходимо также учитывать особенности химического взаимодействия между рафинирующим агентом, металлом и газовой средой. Следует стремиться к тому, чтобы рафинирующий агент обладал высокой способностью к адсорбции и растворению включений, низкой температурой плавления и хорошим отделением шлака от алюминия, а также к тому, чтобы определенные компоненты рафинирующего агента при нагревании и плавлении изменяли свойства печного газа, создавая определенную восстановительную атмосферу и ослабляя окисление алюминия.

Если рафинирующий агент для алюминиевого литья выполняет в основном защитную функцию, следует выбирать хлорид. Если же основной задачей является очистка путем дегазирования, необходимо выбрать рафинирующий агент, который эффективно вступает в реакцию с алюминием с образованием газообразных веществ. Если основной целью является удаление включений, необходимо всесторонне учитывать термодинамические и кинетические условия действия рафинирующего агента. В то же время необходимо учитывать экономичность, сохранность, безопасность, источники сырья и экологичность рафинирующего агента.

В производстве обычно используются следующие хлоридные соли: хлорид цинка, хлорид марганца, хлорид калия, хлорид натрия, гексахлорэтан, четыреххлористый углерод, которые могут применяться как по отдельности, так и в сочетании. Фториды (NaF, AlF₃, CaF₂, MgF₂) в качестве добавок могут значительно улучшить кинетические условия удаления и очистки. Если очищающий агент если требуется не только очистить, но и модифицировать или рафинировать зерна, для комплексной обработки расплавленного алюминия можно использовать комбинированный рафинирующий агент, состоящий из добавленных модификаторов или рафинирующих веществ.

В связи с ростом осведомленности о вопросах охраны окружающей среды все больше растет спрос на экологически безопасные рафинирующие агенты. Гексахлорэтан и фреон, широко используемые в производстве, обладают хорошими рафинирующими свойствами, однако нельзя игнорировать их негативное воздействие на окружающую среду. Кроме того, при использовании гексахлорэтана и фреона в качестве рафинирующих агентов предъявляются строгие требования к порядку подачи. Как правило, магний (Mg), олово (Sn), цинк (Zn), бериллий (Be) и другие элементы можно добавлять после рафинирования. Это усложняет процесс плавки, а в то же время подача материалов после рафинирования создает условия для попадания газа в сплав и образования включений. Поэтому методы рафинирования, сочетающие процессы рафинирования с использованием газов N₂ и Ar с другими технологиями, вновь привлекли внимание и сегодня широко применяются.

N₂ и Ar не вступают в химическую реакцию с расплавленным алюминием, и процесс в основном основан на механизме диффузии, то есть на физической дегазации, не приводящей к загрязнению. Однако процесс рафинирования протекает относительно медленно. По этой причине были разработаны устройства и оборудование для рафинирования с высокоскоростной вращающейся инжекцией N₂ и Ar, чтобы компенсировать эти недостатки и значительно повысить эффективность рафинирования. В настоящее время переработка жидкого алюминия с использованием газов N₂ и Ar в качестве носителя, добавлением небольшого количества экологически безопасного рафинирующего агента, а также применением однотрубных, пористых или ротационных устройств и оборудования для впрыска является передовой технологией рафинирования, которая широко используется в промышленно развитых странах.