Очистка расплавленного алюминия с помощью дегазирующего агента для алюминия

Очистка расплавленного алюминия

Под рафинированием расплавленного алюминия понимается удаление газов и включений из алюминиевого сплава. Поскольку процессы плавки и рафинирования алюминиевого сплава в большинстве случаев осуществляются совместно, в производственной практике их обоих называют рафинированием. Поскольку газ в алюминиевом сплаве представлен преимущественно водородом, дегазация означает в основном удаление водорода.

В настоящее время основной метод очистки расплавленного алюминия заключается в выделении большого количества газа путем очищающий агент в алюминиевом сплаве. Тело пузырька может образоваться в результате внутренней химической реакции в расплаве алюминия, либо часть добавленного дегазирующего агента непосредственно растворяется в алюминии под действием водорода по принципу парциального давления, при этом частицы водорода диффундируют в направлении пузырька. В этот момент парциальное давление в пузырьке равно нулю, а его удельный вес меньше. Когда пузырь поднимается к поверхности расплавленного алюминия, он лопается, и водород улетучивается в атмосферу, что в конечном итоге позволяет достичь цели удаления водорода. Принцип удаления шлака аналогичен принципу дегазации: “удаление шлака является основой дегазации”.

Хотя плотность твёрдого оксида алюминия схожа с плотностью расплавленного алюминия, после попадания в расплав ему требуется достаточно много времени, чтобы опуститься на дно тигля. Однако плёнка оксида, образующаяся после окисления алюминиевой ванны, имеет лишь большое количество пор с большим диаметром, плотно прилегающих к поверхности алюминиевой ванны. Площадь поверхности велика, и адсорбированные частицы имеют тенденцию всплывать вверх. Поэтому разница в удельном весе между этой оксидной пленкой и расплавленным алюминием невелика. При смешивании с расплавом скорость всплывания и опускания очень низкая, и ее трудно удалить из расплава, в результате чего в отливке образуются поры и включения. Поэтому ключом к перекачке алюминиевой воды является сведение к минимуму перемешивания и минимизация контакта алюминиевой воды с воздухом.

Наиболее распространенным методом устранения микропористости в отливках из алюминиевых сплавов является рафинирование расплавленного алюминия с использованием флюса. Наиболее часто используемым флюсом для дегазации в процессе плавки являются хлоридные соли и хлориды. При использовании хлоридных солей и хлоридных дегазирующих агентов для дегазации следует с помощью колпачного пресса вдавливать дегазирующий агент на глубину 100 м в дно тигля и перемещать его с постоянной скоростью. Чтобы предотвратить сильное разбрызгивание расплавленного алюминия, дегазирующий агент можно добавлять порциями; после завершения дегазации и шлакообразования смесь оставляют отстаиваться в течение заданного времени. Для других металлических флюсов процесс рафинирования аналогичен.