Флюсы для гранулярной рафинации успешно применяются в научных исследованиях как в нашей стране, так и за рубежом. Благодаря эффекту кипения N₂ и CO₂, образующихся в результате реакции, водород и неметаллические включения удаляются из расплавленного алюминия при всплывании пузырьков, поэтому дегазирующий эффект этой смеси является высоким.
При рафинировании используйте колпакообразную камеру для вдавливания гранулированных рафинирующих флюсов в расплавленный алюминий; эта операция аналогична рафинированию с использованием хлоридной соли. Температура рафинирования составляет 740–750 °C, а количество флюса составляет примерно 0,61–0,81 TP3T от массы расплавленного алюминия.
Фактическая сумма Гранулированные флюсы зависит от качества расплавленного алюминия, типа сплава и степени покрытия расплавленным алюминием.
Принцип флотационного метода заключается в том, что в расплав алюминия подают инертный газ (обычно азот, аргон или газ, образующийся при добавлении солей) для образования большого количества пузырьков. Поскольку парциальное давление водорода в пузырьках равно нулю, водород под действием разницы парциальных давлений продолжает диффундировать в пузырьки и всплывать на поверхность расплава. В то же время, благодаря различию в смачиваемости, включения в расплавленном алюминии могут адсорбироваться на пузырьках, соприкасающихся с ним, а затем всплывать на поверхность и удаляться, что позволяет достичь цели удаления водорода и включений. В зависимости от различных очищающие вещества, метод флотации подразделяется на азотный, аргоновый, хлорный и метод рафинирования с использованием хлоридных солей.
Очистка азота: Азот является недорогим и часто используется для рафинирования алюминиевых сплавов. Однако его недостатком является следующее: для предотвращения образования большого количества нитридных включений (таких как AN, Mg₃N₂, и т. д.) температура обработки должна быть низкой (700–730 ℃), что ограничивает способность водорода к диффузии. Результаты экспериментов показывают, что к азоту предъявляются высокие требования по чистоте, а наличие следов кислорода и влаги значительно снижает эффективность рафинирования. Некоторые данные свидетельствуют о том, что содержание кислорода 0,51 TP3T может снизить эффективность дегазации на 401 TP3T.
Очистка с использованием аргона: температуру очистки можно повысить до 760 ℃, что способствует улучшению способности к диффузии водорода. Кроме того, содержание кислорода в промышленных баллонах с аргоном низкое (0,005%~0,05%), а плотность аргона составляет 1,78 кг/м³, что выше плотности кислорода, равной 1,25 кг/м³. В процессе рафинирования аргоном на поверхности ванны расплавленного алюминия происходит обогащение аргоном, что позволяет предотвратить реакцию между расплавленным алюминием и печным газом, благодаря чему эффект рафинирования улучшается.
Очистка хлором: хотя хлор нерастворим в расплавленном алюминии, он, будучи активным газом, может вступать в бурную реакцию с расплавленным алюминием и растворённым в нём водородом с образованием газообразных HCl и AlCl₃, которые нерастворимы в расплавленном алюминии и не участвуют в процессе. Продукты реакции хлора обладают рафинирующим эффектом, поэтому рафинирующий эффект при использовании хлора значительно лучше, чем при использовании азота. Однако хлор является высокотоксичным газом, вредным для здоровья человека, вызывающим коррозию установок и оборудования, а устройство для отвода хлора имеет более сложную конструкцию. Поэтому его, как правило, не используют отдельно, а применяют в сочетании с аргоном (Ar) или азотом (N₂). Эффект очистки хороший, и он подходит для отливок с чрезвычайно строгими требованиями к отсутствию микропористости.
