Dalam proses peleburan aluminium dan paduan aluminium, hidrogen serta inklusi teroksidasi merupakan zat utama yang mencemari cairan aluminium. Aluminium mudah bereaksi dengan oksigen untuk membentuk Al₂O₃ atau sub-alumina. Pada saat yang sama, aluminium juga sangat mudah menyerap gas H; kandungan gas hidrogen ini mencapai 70% ~ 90% dari total gas dalam lelehan aluminium. Cacat utama pada paduan aluminium cor adalah pori-pori dan inklusi terak, yang disebabkan oleh gas dan oksidasi yang tersisa dalam paduan akibat partikel padat. Oleh karena itu, untuk memperoleh lelehan berkualitas tinggi, pabrik pengecoran aluminium tidak hanya memilih proses peleburan yang tepat dan rasional, tetapi juga pemurnian dan penyempurnaan aluminium suhu lelehan sangat penting.
Terdapat banyak metode pemurnian dan penyulingan untuk logam cair aluminium dan paduan aluminium, yang terutama meliputi metode pengapungan, metode pemurnian dengan fluks, metode filtrasi lelehan, metode vakum, dan metode gabungan.
Flux untuk Pemurnian dan Pengolahan Aluminium
Fluks garam banyak digunakan dalam produksi aluminium primer dan aluminium daur ulang, guna meningkatkan kualitas cairan logam dan tingkat pemulihan aluminium logam.
Flux memiliki empat fungsi:
- Mengubah sifat basah logam cair aluminium terhadap oksida (alumina), sehingga logam cair aluminium dapat dengan mudah dipisahkan dari oksida. Dengan demikian, sebagian besar oksida masuk ke dalam fluks dan mengurangi kadar oksida dalam logam cair.
- Aliran dapat mengubah kondisi lapisan oksida pada permukaan logam cair. Hal ini karena aliran dapat menyebabkan lapisan oksida yang kuat dan padat pada permukaan logam cair terpecah menjadi partikel-partikel halus, sehingga memudahkan hidrogen dalam logam cair untuk menembus celah-celah di antara partikel-partikel tersebut dan kemudian keluar.
- Keberadaan lapisan fluks dapat mengisolasi kontak antara uap air di atmosfer dan lelehan aluminium, sehingga menghambat masuknya hidrogen ke dalam lelehan aluminium, sekaligus mencegah terjadinya pembakaran oksidatif pada lelehan tersebut.
- Flux dapat menyerap oksida dalam lelehan aluminium, sehingga lelehan tersebut dapat dimurnikan. Singkatnya, efek pemurnian dengan flux untuk menghilangkan inklusi terutama dicapai melalui adsorpsi, pelarutan, dan interaksi kimia dengan lapisan oksida serta inklusi non-logam dalam lelehan.
Klasifikasi Fluks
Ada banyak jenis fluks digunakan dalam proses peleburan paduan aluminium, yang dapat dibagi menjadi dua kategori utama, yaitu bahan penutup (fluks untuk mencegah pembakaran oksidatif pada logam cair dan getter) serta bahan pemurnian (fluks untuk penghilangan gas dan penghilangan inklusi). Tergantung pada jenis paduan aluminium yang digunakan, bahan penutup dan bahan pemurnian yang digunakan pun berbeda. Namun, setiap fluks yang digunakan dalam proses peleburan paduan aluminium harus memenuhi syarat-syarat berikut:
- Titik lelehnya harus lebih rendah daripada suhu leleh paduan aluminium.
- Berat jenisnya harus lebih kecil daripada berat jenis paduan aluminium.
- Dapat menyerap dan melarutkan inklusi dalam cairan logam, serta dapat menghilangkan gas dari cairan logam tersebut.
- Bahan tersebut tidak boleh bereaksi secara kimiawi dengan logam dan lapisan tungku. Jika terjadi interaksi dengan logam, bahan tersebut hanya boleh menghasilkan gas inert yang tidak larut dalam logam, dan bahan pelebur tersebut harus tidak larut dalam logam cair.
- Sifat higroskopisnya harus rendah dan tekanan uapnya harus rendah.
- Produk tersebut tidak boleh mengandung atau menghasilkan kotoran dan gas berbahaya.
- Harus memiliki viskositas dan kelancaran yang tepat.
- Produk ini mudah diproduksi dan harganya murah.
