Процесс и операции по удалению газов, включений и вредных элементов из расплава с целью получения качественного жидкого алюминия называются рафинированием. Этот процесс также называют очисткой. Существует множество методов рафинирования алюминиевых сплавов, которые можно разделить на два основных типа: адсорбционное рафинирование и неадсорбционное рафинирование. В зависимости от места проведения рафинирования его можно разделить на три типа: печное рафинирование, рафинирование в процессе литья и рафинирование в ковше.
Методы рафинирования алюминиевых сплавов
Методы рафинирования алюминиевых сплавов
Адсорбционная очистка
Под адсорбционной очисткой понимается непосредственное физико-химическое взаимодействие расплава алюминия с адсорбентом (таким как различные газообразные, жидкие и твердые очищающие вещества и фильтрующие материалы), в результате чего под действием физических или механических процессов, происходящих между адсорбентом и газообразными и твердыми неметаллическими включениями в расплаве, достигается дегазация и удаление шлака. Адсорбционная очистка действует только на ту часть расплава, до которой доходит адсорбент. Степень очистки расплава зависит от условий контакта, то есть от площади соприкосновения расплава с адсорбентом, продолжительности контакта и состояния поверхности соприкосновения. К адсорбционной очистке относятся: очистка продувкой воздухом, очистка хлоридными солями, очистка флюсом, фильтрация расплава и т. д.
Механизм очистки при адсорбционном рафинировании в основном заключается в использовании закона парциального давления газа для удаления газа, а также в использовании соединений, образованных с водородом, для удаления газа; что касается удаления шлака, то оно в основном включает адсорбционное удаление шлака, удаление шлака путем растворения, удаление шлака с помощью соединений и удаление шлака путем фильтрации. При использовании активного рафинирующего агента он также выполняет функцию удаления из расплава примесей натрия, кальция, магния, лития и других металлов (металлических примесей, которые более активны, чем алюминий). Адсорбционная рафинировка в настоящее время является наиболее широко используемым методом рафинирования в алюминиевой промышленности.
Неадсорбционная очистка
Под неабсорбционным рафинированием понимается изменение равновесного состояния системы «металл-газ» или «металл-включения» без использования адсорбентов в расплаве с целью удаления газа и твердых неметаллических включений из алюминиевого расплава. Метод отделения. Неадсорбционная рафинация оказывает рафинирующее действие на все алюминиевые расплавы, причем её эффективность зависит от внешних условий, нарушающих равновесие, а также от характеристик движения алюминиевого расплава, включений и газов.
К методам неабсорбционной очистки относятся: отстойная обработка, вакуумная обработка, ультразвуковая обработка, обработка до затвердевания и т. д. Механизм очистки при неабсорбционном рафинировании в основном основан на влиянии температуры и давления на растворимость газа в алюминии, а также на явлении “кавитации” в расплаве, вызванном высокочастотными механическими колебаниями; что касается удаления шлака, то здесь в основном используется разница в удельном весе и вспомогательная функция флотации во время дегазации. За исключением отстаивания, другие методы неабсорбционной очистки редко применяются в реальных производственных условиях на обычных алюминиевых заводах.
