Цель разработки флюс для литья алюминия Учитывая многочисленные недостатки существующих отечественных и зарубежных флюсов, в рамках данной работы планируется разработать новый многофункциональный гранулированный очищающий флюс с удалением шлака в качестве основного процесса и дегазацией в качестве вспомогательного, что позволяет достичь следующих целей
флюс для литья алюминия
(1) Новый флюс для литья алюминия обладает многофункциональностью, то есть сочетает в себе три функции: покрытие, очистку шлака и удаление шлака, что позволяет эффективно покрывать расплав алюминия и качественно удалять примеси (размер включений меньше, чем содержание водорода, и составляет менее 0,1 м/100 г Al), а также порошкообразный сухой шлак
(2) После рафинирования нового флюса в расплав не попадают никакие явные примеси щелочных (земельных) металлов (3) Новый флюс должен в максимально возможной степени соответствовать требованиям охраны окружающей среды, а содержание вредных газов, образующихся в процессе рафинирования,
(4) Поиск подходящего нового способа приготовления флюса, обеспечивающего гомогенизацию его компонентов (5) Стоимость новых флюсов невысока (сырье для их изготовления должно поставляться из различных источников, отличаться стабильным качеством и умеренной ценой).
Теория удаления флюса
31. Свойства покрытия флюсом
На рисунке 2 представлена схематическая диаграмма распространения магнитного потока по поверхности расплавленного алюминия. Пусть межфазное натяжение между флюс для литья алюминия а поверхностное натяжение расплавленного алюминия — σFM; поверхностное натяжение флюса — σF: поверхностное натяжение расплавленного алюминия равно σM: угол смачивания между флюсом для литья алюминия и расплавленным алюминием равен θ, тогда соотношения между величинами σF-M, σF и σM выражаются следующими выражениями (1) и (2):
(σF-X)+(σFcosθ)=σX (1)
cosθ = (σx − σf − x) / σf (2)
Из уравнения (2) следует, что чем больше σM, тем меньше σF и σF-M, тем больше cosθ и тем меньше θ, то есть тем выше эффективность покрытия потока.
32. Эффективность разделения флюсов
Характеристики покрытия и сепарации потока представляют собой два противоположных процесса, как показано на рисунке 3. Таким образом, из формулы (2) видно, что чем меньше σM, тем больше σF и σF-M, тем меньше cosθ и тем больше θ, то есть тем лучше сепарационные характеристики флюс для литья алюминияg.
Флюс в основном использует адсорбционное или погружное смачивание для удаления шлака. Ли и др. отметили, что тип смачивания включений флюсом определяется соотношением между радиусом R сферической шапки расплавленной соли и размером L включений, как показано на рисунке 4. Когда 2R L, флюс погружается в смачиваемые включения, при этом объем капель расплавленной соли равен V, флюс и включения.
Если предположить, что объём капли расплавленной соли равен V, угол смачивания между растворителем и включениями — θ, а радиус сферической шапки — R, то v можно выразить следующим образом [9]
V = πR³ / 3 (2 − 3cosθ + cos³θ) / sin³θ
