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1、浅析提高铝合金熔体纯净度的方法铝及铝合金在熔炼过程中，表面极易被氧化生成 Al2O3, 同时也极容易吸进气体，特别 是氢气。由于氢和氧化夹杂物的存在，会影响铸棒的纯净度，使铸棒产生气孔、夹渣等缺 陷，容易造成后工序成品缺陷，特别是大铸锭铝棒，如果含氢量高或杂质含量高，极易在 挤压过程中发生氢脆和膛模现象，对产品质量和生产效率有很大的危害。因此，在实际生 产中，我们需采用合理的净化方法提高铝熔体的纯净度，为后工序提供优质的铝棒。铝熔体净化方法铝合金熔体的净化方法按其作用原理可分为吸附净化与非吸附净化两个基本类型。吸 附净化是通过铝熔体直接与吸附剂( 如各种气体、液体、固体精炼剂及过滤介质) 相接
2、触, 使吸附剂与熔体中的气体及固体氧化夹杂物发生物理化学、物理或机械的作用, 达到除气 除杂的目的。如吹气法、过滤法、熔剂法等。非吸附净化是指不依靠向熔体中加吸附剂, 而通过某种物理作用( 如真空、超声波、密度差等) , 改变金属与气体系统或金属与夹杂物 系统的平衡状态, 从而使气体或固体夹杂物从铝熔体中分离出来。如静置处理、真空处理、 超声波处理等。1 吹气法吹气法又称气泡浮游法, 是20世纪70 年代发展起来的铝熔体净化工艺，尤其对除氢有 良好的效果。它是将惰性气体( 如氮气、氩气等) , 通入到铝熔体内部, 形成气泡, 熔体中 的氢在分压差的作用下扩散进这些气泡中, 并随气泡的上浮而被排
3、除, 达到除气的目的。 气泡在上浮的过程中还能吸附部分氧化夹杂, 起到除杂的作用。随着对熔体纯净度要求的提高，除氢技术也在不断的改善和发展，已从原始的单管喷 吹到多孔吹头，发展到目前的旋转喷头。20世纪80年代以来，采用旋转喷头吹气处理方法 已成为国外先进的铝液净化技术的主要发展趋势，如美国联合碳化物公司研制的 SNIF 法， 即旋转喷嘴惰性气体浮游法。该设备设有两个石墨制的气体旋转喷嘴，气体通过喷嘴的转 子形成细小分散的小气泡，同时随着转子搅动的熔体使气泡均匀的分散到整个熔体中，增 加了气体与液体之间的接触面积，延长了气泡在铝液中的运动距离和停留时间，使气体体 积增加，吸附熔体中的气体和氧化
4、夹杂物浮游到熔体表面，从而达到除气、除杂的净化效 果。这种方法的除氢效率约为单管喷吹法的3倍。单管喷吹处理后熔体的含氢量约为 0.2ml/100mg，而用 SNIF 法净化处理后的熔体含氢量可以达到0.08ml/100mg 以下。因此， 各大铝熔铸厂也纷纷学习采用旋转喷头吹气法对铝液进行净化处理。2 过滤法过滤法主要是让铝熔体通过中性或活性材料制造的过滤器, 以分离悬浮在熔体中的固 态夹杂物的净化方法。该法主要去除熔体中的夹杂物, 对除氢效果甚微, 所以在实际应用 中, 过滤法往往与吹气法相结合运用。过滤方式有多种，效果最好的有刚玉过滤管和泡沫陶瓷过滤板。刚玉过滤管过滤效率 高，但价格较昂贵、
5、使用不方便;泡沫陶瓷过滤板是近几年发展起来的新型陶瓷过滤材料，它的特点是使用方便、过滤效果好、价格低，在全世界广泛使用，发达国家50%以上的铝 合金熔体都采用泡沫陶瓷过滤板过滤。目前，一般采用箱式泡沫陶瓷过滤板技术的较多， 它是一套带有气体预热盖系统的过滤箱。铝液从过滤板通过时，熔体中的夹杂物经过过滤 器机械阻隔而达到排除分离的目的。这种方式过滤效果好，其过滤精度可为2m，过滤效 率达99%。3 溶剂法熔剂法是在铝合金熔炼过程中, 将熔剂加入到熔体内部, 通过一系列物理化学作用, 达 到除气除杂的目的。熔剂的除杂能力主要是通过与熔体中的氧化膜及非金属夹杂物发生吸 附、溶解和化学作用来实现的。熔
6、剂和夹杂物之间的界面张力愈小, 熔剂的吸附性愈好, 除杂作用愈强。目前，较先进的做法是熔剂法和旋转喷吹法相结合工艺方法旋转喷粉 法。它是借助惰性气体作为载体, 将熔剂以粉末状喷入熔体来实现铝合金的净化处理，与 传统的方法相比，旋转喷粉法的净化效果更佳。值得注意的是，在生产中如果各种熔剂叠 加使用，容易造成熔剂成本增高, 还会增加人为引入杂质的几率。4非吸附净化法非吸附净化法有: 静置处理、真空处理、超声波处理等。静置处理是指将铝熔体在浇 铸前静置一段时间, 由于夹杂物的密度比铝熔体的大, 所以夹杂物会自发下沉, 从而达到从 熔体中分离的目的, 小颗粒的夹杂较难用该方法除去。真空处理是将熔体置于
7、有一定真空度的密闭保温炉内, 利用氢在熔体和气氛中的分压 差, 使熔体中的氢不断生成气泡,并上浮逸出液面而被除去的方法。真空处理是降低铝熔体 氢含量最有效的方法, 但这种处理需要真空密封设备, 价格昂贵,而且会使熔体温度的损失 较大, 除杂能力也极为有限, 因此在工业生产中很少使用。超声波处理是20世纪90年代发展起来的一项铝合金熔体净化方法, 其原理是利用存在 于熔体中的微气核空化泡在声波的作用下振动，当声压达到一定值时发生生长和崩溃, 使 液相连续性破坏成孔穴, 让溶解在铝液中的气体聚集在一起, 超声波弹性振荡促使气泡的 结晶核心形成, 并促使气泡聚集到一定尺寸, 从而促使气体的析出。由于超声波发生器的 局限性, 该方法很难处理大批量的铝熔体, 限制了其工业应用。消息来源于中国铝管交易网。中国铝管交易网。
