Очистка расплава алюминиевого сплава является одной из основных мер, обеспечивающих производство высококачественных алюминиевых отливок, а также основным способом повышения комплексных эксплуатационных характеристик алюминиевых сплавов. Эффективность рафинирования расплава алюминиевого сплава оказывает значительное влияние на образование пористости, пор и включений, а также напрямую влияет на физические, механические и эксплуатационные свойства алюминиевых отливок.
Метод очистки расплава алюминиевого сплава
В последние годы за рубежом широко применяется рафинирование смешанными газами, то есть добавление небольшого количества активного газа (хлора) в азот или аргон высокой чистоты. Помимо усиления эффекта удаления водорода из расплава алюминиевого сплава, этот метод способствует удалению включений из расплава и образованию сухого шлака на его поверхности, что позволяет добиться хорошего эффекта рафинирования и искусственно регулировать количество хлора. Количество добавляемого газа практически не оказывает негативного воздействия на окружающую среду.
Метод рафинирования с использованием флюса позволяет удалить шлак и газ за счет адсорбции и растворения оксидных включений, а также адсорбции водорода на них, после чего они всплывают до уровня жидкости и попадают в расплавленный шлак. Вакуумная очистка, ультразвуковая очистка, электромагнитная очистка и другие методы очистки без адсорбции пока не нашли промышленного применения, главным образом из-за сложности оборудования и технологического процесса, а также высокой стоимости. Очистка в печи в основном используется на малых и средних алюминиевых заводах; при этом не только эффективность удаления шлака оставляет желать лучшего, но и существует вероятность вторичного загрязнения расплава.
В целях повышения эффективности очистки и обеспечения стабильности и надежности качества расплава алюминиевого сплава быстро развивается технология непрерывной очистки вне печи. К методам очистки относятся стекловолоконная сетка, керамическая трубка и метод фильтрации с использованием керамической пены в основном для фильтрации и шлакообразования, SNIF, Alpur, MINT — как для дегазации, так и для шлакообразования, RDU, метод CBF и т. д.
Если говорить исключительно о дегазации (водорода), то процесс очистки водорода вне печи в целом можно охарактеризовать как метод пузырьковой флотации. То есть с помощью определённого метода в расплавленном алюминии образуется большое количество пузырьков, и за счёт разницы парциального давления водорода в расплавленном алюминии и в пузырьках водород из расплава непрерывно поступает в пузырьки, плавающие в расплаве, и в конечном итоге выходит с пузырьками на поверхность расплава, что позволяет достичь цели удаления водорода. Одновременно с этим в процессе всплытия пузырьков удаляется часть шлака, что позволяет достичь цели удаления шлака.
