Примеси в расплаве алюминиевого сплава содержат в той или иной степени газ, различные неметаллические включения и другие вредные металлы. Наличие этих примесей напрямую влияет на качество алюминиевого сплава, вызывая в слитках такие дефекты, как пористость, пустоты, шлаковые включения и т. д. Эти дефекты, в свою очередь, негативно сказываются на механических свойствах, технологичности, коррозионной стойкости, способности к поверхностной обработке и внешнем виде конечных изделий. Для устранения вышеупомянутых негативных последствий чрезвычайно важную роль играет очистка расплава при производстве литья из алюминиевых сплавов. Удаление щелочи из расплава алюминиевого сплава является важной частью процесса очистки расплава. В то же время при методе производства с прямой загрузкой расплава электролитического алюминия удаление щелочи становится крайне необходимым.
Примеси в расплаве алюминиевого сплава
Источником щелочных металлов в расплаве алюминия является процесс плавки и литья алюминиевых сплавов. Под щелочными металлами в основном понимаются такие элементы, как литий, натрий и калий.
Источниками щелочных металлов являются, в основном, следующие способы.
- Алюминий в качестве сырья.
- При производстве отливок из алюминиевых сплавов используются расплав электролитического алюминия или переплавленные алюминиевые слитки, которые поставляются с заводов по производству электролитического алюминия.
- Na. В процессе производства электролитического алюминия используются натриесодержащие реагенты, такие как криолит (Na₃AlF₆) и фторид натрия (NaF), в результате чего в расплаве электролитического алюминия присутствует определенное содержание натрия, которое может достигать 80 ppm, а содержание натрия в реальных производственных условиях поддерживается на уровне 30–60 ppm; содержание натрия в алюминиевых слитках, предназначенных для переплавки, обычно составляет 8–15 ppm, а в отдельных случаях достигает 23 ppm.
- Ли. При производстве электролитического алюминия в электролит добавляют такие добавки, как CaF, LF и MgF₂, с целью улучшения химических, физических или электрохимических свойств электролита. При этом в большинстве случаев в самом сырье для производства электролитического алюминия — глиноземе — содержится небольшое количество Ca, L и Mg.
- К. В основном из-за примесей в сырье и вспомогательных материалах при производстве электролитического алюминия. Наиболее часто используются очищающие вещества поскольку алюминиевые сплавы содержат ионы натрия и калия, а основными компонентами рафинирующего агента являются Na₃AF₆, NaCl, KCl и небольшое количество NaF.
