Современное состояние технологий очистки расплава алюминиевых сплавов. В настоящее время комплексная обработка жидкого алюминия с целью его очистки и утончения зерна является основной задачей при получении высококачественных алюминиевых сплавов. В зависимости от этапа производства очистку жидкого алюминия можно разделить на очистку в печи и очистку вне печи. Очистку алюминиевого сплава в печи можно разделить на технологии адсорбционной очистки и технологии неадсорбционной очистки в зависимости от механизма очистки.
Очистка методом адсорбции в основном основана на эффекте адсорбции окисленных включений, образующихся в результате очищающий агент, удаляя при этом окисленные включения и водород, присоединившийся к поверхности, с целью очистки расплавленного алюминия. Неадсорбционная очистка опирается на другие физические и химические эффекты для достижения цели очистки расплавленного алюминия. Очищающий эффект адсорбционного метода проявляется только на границе адсорбции, тогда как очищающий эффект неадсорбционного метода воздействует одновременно на всю алюминиевую жидкость. К адсорбционным методам относятся, в основном, продувка инертным газом, продувка активным газом, продувка смесью газов, очистка хлорсолями (гексахлорэтаном), очистка с использованием нетоксичных рафинирующих агентов, очистка растворителями и т. д.; неадсорбционные методы — в основном вакуумные методы очистки (статическая вакуумная обработка, динамическая вакуумная обработка), ультразвуковые методы очистки, электромагнитные методы очистки, метод кристаллизации под давлением, метод фиксации водорода с помощью редкоземельных элементов и т. д.
При рафинировании с использованием хлора в технологии адсорбционной очистки хлор и жидкий алюминий образуют трихлорид алюминия, а трихлорид алюминия и водород — хлористый водород, который оказывает как физическое, так и химическое воздействие. Эффект рафинирования очевиден, однако этот процесс загрязняет окружающую среду и наносит вред здоровью человека. Позже для рафинирования стали использовать инертные газы (азот и аргон), в том числе инертный газ чистоты 99,999%, однако эффект оказался неудовлетворительным, а затраты возросли. Для улучшения процесса рафинирования применяются различные методы, но эффект, достигаемый при рафинировании хлором, так и не удается повторить. В последние годы в зарубежных странах стали применять очистку смесью газов, то есть инертным газом в сочетании с активным газом, что позволяет усилить эффект удаления водорода из расплава, способствует удалению включений из алюминиевого сплава и образованию сухого шлака на поверхности расплава алюминиевого сплава. Эффективность рафинирования. Кроме того, количество добавляемого хлора можно легко регулировать, а воздействие на окружающую среду не является значительным.
В рамках технологии адсорбционной очистки благодаря инновациям и модернизации технологических процессов было разработано множество практичных методов очистки жидкого алюминия: например, ротационная дегазация в инертном газе, фильтрация через пенокерамику, очистка с помощью распыления порошка, а также комбинированное использование ротационной дегазации и очистки с помощью распыления порошка и т. д. — целый ряд методов. Среди технологий очистки без использования адсорбции одним из перспективных направлений развития является также метод фиксации водорода с использованием редкоземельных элементов.
