Очистка расплава алюминия азотом в плавильной печи

Было проведено сравнение результатов рафинирования чистым азотом и рафинирования с использованием смешанной подачи чистого азота и флюса в плавильной печи. Время рафинирования в обоих случаях составило 12 минут, а содержание водорода в алюминиевом расплаве до рафинирования — 0,41 мл/100 г. Содержание водорода после рафинирования чистым азотом составляет 0,29 мл/100 г, тогда как содержание водорода в расплаве после рафинирования смесью азота и флюса составляет всего 0,06 мл/100 г. Коэффициент удаления водорода в первом случае составляет всего 29%, тогда как во втором — 85%.

Очистка азота

При использовании инертного газа для рафинирования методом газового вдувания этот метод отличается удобством эксплуатации, экологичностью, безопасностью и низкой стоимостью, однако эффективность рафинирования ограничивается степенью чистоты самого инертного газа. Как правило, инертные газы, даже при строгом очищении, всегда содержат определённое количество влаги и кислорода. После вдувания этого газа в расплавленный алюминий на поверхности вдутого пузыря образуется тонкая и плотная оксидная пленка, которая препятствует проникновению водорода из расплава в пузырь и значительно снижает скорость дегазации. При вдувании инертного газа и наличии определённого количества порошковый флюс При введении пузыря его поверхность оказывается окруженной пленкой расплавленного флюса, которая не только предотвращает контакт влаги и кислорода, содержащихся в пузыре, с расплавленным алюминием, но и препятствует образованию оксидной пленки. Более того, даже если оксиды все же образуются, они будут адсорбироваться пленкой флюса, что позволяет эффективно повысить эффективность рафинирования.

При использовании рафинирования с продувкой азотом температура рафинирования должна быть соответствующим образом снижена. Хотя понижение температуры уменьшает скорость диффузии атомарного водорода в расплаве, оно одновременно повышает вязкость расплава, увеличивает время пребывания пузырьков в расплаве, повышает парциальное давление водорода, растворенного в расплаве, и увеличивает содержание водорода на границе «пузырек-расплав». Концентрация снижается, что способствует улучшению эффективности диффузионного удаления водорода. В то же время соответствующее понижение температуры рафинирования также может уменьшить склонность расплава к окислению и поглощению газа, а также склонность к образованию Mg₃N₂ и AlN.

Leave a Reply