Технология очистки расплава алюминия является первым ключевым процессом, определяющим сферу применения материалов из алюминиевых сплавов. Именно она определяет, обладают ли материалы из алюминиевых сплавов наследственностью металлургических дефектов и высокими эксплуатационными характеристиками, а также во многом определяет их применение и развитие в различных областях.
В процессе очистки расплава алюминиевого сплава на предприятии в основном используются печи очистка флюсом и методы удаления статического шлака. Удаление статического шлака основано на разнице в плотности между неметаллическими оксидами и самой расплавленной смесью. За определенный промежуток времени неметаллические оксиды отделяются от расплавленной смеси, что позволяет очистить расплавленный алюминий. Цель данной статьи — экспериментальным путем определить оптимальное время пребывания расплавленного алюминия.
Испытательная печь представляет собой статическую печь для плавки алюминиевых сплавов грузоподъемностью 20 тонн. Назначение статической печи заключается в удалении шлака и поддержании его неподвижности, а также в тонкой настройке состава расплавленной алюминиевой смеси в плавильной печи и печи для переработки алюминиевого лома, что позволяет очистить расплав алюминиевого сплава и обеспечить высокое качество расплава для последующей очистки.
Расплавленный алюминий из плавильной печи и печи для переработки алюминиевого лома поступает в статическую печь через литьевой желоб в пропорциональных количествах, при этом температура повышается. Когда температура достигала 740 °C или выше, в порошкораспылитель добавляли 20 кг средства для удаления шлака, и это средство вдували в алюминиевый сплав с помощью азота. Внутри расплава происходила операция очистки, и шлак удалялся через 15 минут после начала распыления. После завершения удаления шлака начинается период отстаивания.
Сразу после шлакообразования в вертикальной печи показатель содержания шлаковых включений в расплавленном алюминии выше. С увеличением времени выдержки количество шлаковых включений в расплавленном алюминии постепенно уменьшается. При времени выдержки 15 минут количество шлаковых включений в расплавленном алюминии в основном достигает минимального значения, а при времени выдержки 15 минут и более количество шлаковых включений в расплавленном алюминии остается практически стабильным и практически не изменяется.
По мере увеличения времени пребывания в печи доля дефектов в виде шлаковых включений в сплаве демонстрирует тенденцию к снижению. После завершения удаления шлака из вертикальной печи доля дефектов в виде шлаковых включений достигает максимального значения. В течение первых 25 минут доля дефектов значительно снизилась, а затем практически стабилизировалась на уровне 0,051 TP3T.
При времени отстаивания 15 минут показатель содержания шлаковых включений в расплавленном алюминии в основном достигает минимального значения, а при времени отстаивания более 15 минут этот показатель остается практически стабильным. Когда время отстаивания превышает 25 минут, уровень брака остается практически стабильным. Если расплавленный алюминий оставляют отстаиваться более 25 минут, его чистота может улучшиться, то есть расплавленный алюминий можно оставлять отстаиваться не менее 25 минут, а затем перекачивать на следующую станцию.
