На протяжении всего производственного процесса, в котором в качестве сырья для изготовления круглых алюминиевых прутков используется жидкий электролитический алюминий, очистка алюминиевого расплава стала ключевым фактором производственного процесса, который определяется характеристиками жидкого электролитического алюминия и требованиями, предъявляемыми к круглым алюминиевым пруткам. Считается, что качество процесса очистки напрямую влияет на процесс производства круглых алюминиевых прутков и оказывает серьёзное влияние на качество конечной продукции. Поэтому необходимо выбрать подходящий процесс очистки должны выбираться с учетом характеристик исходной алюминиевой расплавленной массы и требований, предъявляемых к круглым алюминиевым пруткам.
Алюминиевая жидкость в электролитической ячейке обладает следующими характеристиками:
(1) Температура высокая. Процесс электролиза обычно осуществляется при температуре 950–970 ℃, которая определяется свойствами криолита и оксида алюминия, входящих в состав электролита, поэтому температура расплавленного алюминия в электролизной ячейке составляет не менее 940 ℃.
(2) Наблюдается большое количество окислительных включений. Хотя между электролитом из расплавленной соли, состоящим из криолита и оксида алюминия, и расплавленным алюминием при одной и той же температуре существует определенная разница в плотности, её достаточно для обеспечения стратификации расплавленного алюминия и электролита. Однако, поскольку эта разница очень мала, при обработке с использованием вакуумного мешка неизбежно всасывание небольшого количества электролита. Перемешивание и циркуляция в процессе электролиза, а также быстрое движение расплавленного алюминия приводят к повторному окислению алюминия в анодном пространстве, что вызывает усиление окисления и появление включений в расплаве алюминия.
(3) Содержание Fe и Si высокое. В процессе электролиза восстановленные примеси, такие как Fe и Si, непосредственно попадают в расплав алюминия, что снижает его марку. Они поступают в основном из сырьевого глинозема, углеродных анодов и железных инструментов.
(4) Высокое содержание водорода. В связи с особенностями процесса электролиза алюминия в расплавленном алюминии неизбежно присутствует газ, основным компонентом которого является водород. Водород, образующийся в результате термического разложения углеводородов на аноде, электрохимически растворяется на аноде, а образовавшийся H мигрирует к катоду и выделяется на аноде с образованием водорода. Кроме того, водород, выделяющийся из водяного пара в окружающей среде, также растворяется в жидком алюминии, причем насыщенное содержание водорода в жидком алюминии увеличивается с повышением температуры.
С учетом характеристик расплава электролитического алюминия необходимо проводить тщательную очистку расплава на каждом этапе технологического процесса.
