Флюс для очистки расплава алюминиевых сплавов, флюс для литья алюминия

В процессе плавки алюминия и алюминиевых сплавов водород и окислительные включения являются основными веществами, загрязняющими алюминиевый расплав. Алюминий легко образует с кислородом Al₂O₃ или суб-оксиды алюминия (Al₂O и Al₁₀). В то же время он также очень легко поглощает газ (H), содержание которого составляет 70–90% от общего количества газа в алюминиевом расплаве, а основными дефектами литых алюминиевых сплавов являются поры и шлаковые включения, которые возникают из-за газа и оксидов, остающихся в сплаве в виде твердых частиц. Поэтому для получения высококачественного расплава необходимо не только выбрать правильный и рациональный процесс плавки, но и уделить большое внимание рафинированию и очистке расплава. Существует множество методов рафинирования и очистки расплавов алюминия и алюминиевых сплавов, в основном включающих метод флотации, метод рафинирования с использованием флюсов, метод фильтрации расплава, вакуумный метод и комбинированный метод. В данной статье рассматривается применение метода рафинирования с использованием флюсов при плавке алюминиевых сплавов.

Метод очистки флюса

Содержание

Флюс для рафинирования расплава алюминиевого сплава

Солевой флюс широко используется при производстве первичного и вторичного алюминия для улучшения качества расплава и повышения коэффициента извлечения металлического алюминия. Флюс выполняет четыре функции:

Во-первых, необходимо изменить смачиваемость расплава алюминия по отношению к оксиду (глинозему), чтобы расплав алюминия легко отделялся от оксида (глинозема), благодаря чему большая часть оксида (глинозема) попадает в флюс и снижает содержание оксидов в заготовке.

Во-вторых, поток может изменить состояние оксидной пленки на поверхности расплава. Это объясняется тем, что он способен разбивать прочную и плотную оксидную пленку на поверхности расплава на мелкие частицы, что способствует выходу водорода из расплава через пустоты между частицами оксидной пленки и его попаданию в атмосферу.

В-третьих, наличие слоя флюса может предотвратить контакт водяного пара в атмосфере с расплавом алюминия, затрудняя попадание водорода в расплав и одновременно предотвращая окислительное горение расплава.

В-четвертых, флюс способен поглощать оксиды, содержащиеся в алюминиевом расплаве, что позволяет очистить расплав. Одним словом, удаление включений при флюсовой очистке в основном осуществляется за счет адсорбции, растворения и химического взаимодействия с оксидной пленкой и неметаллическими включениями в расплаве.

Классификация флюсов

Существует множество видов флюсов, используемых при плавке алюминиевых сплавов, которые можно разделить на покрывающие вещества (флюсы для предотвращения окислительного горения расплава и для поглощения примесей) и очищающие вещества (флюсы для дегазации и удаления включений). Используются различные алюминиевые сплавы, поэтому покрывающие и рафинирующие вещества различаются. Однако любой флюс, применяемый в процессе плавки алюминиевых сплавов, должен соответствовать следующим условиям.

Температура плавления должна быть ниже температуры плавления алюминиевого сплава.
Удельный вес должен быть меньше, чем у алюминиевого сплава.
Способен поглощать и растворять включения в расплаве, а также удалять газ из расплава.
Не должен вступать в химическую реакцию с металлом и футеровкой печи. В случае взаимодействия с металлом он должен выделять только инертный газ, нерастворимый в металле, а флюс не должен растворяться в расплавленном металле.
Гигроскопичность должна быть небольшой, а давление паров — низким.
Не должен содержать или выделять вредные примеси и газы.
Должна обладать надлежащей вязкостью и текучестью.
Простота изготовления: низкая стоимость.