原鋁淨化
從電解槽吸出的鋁液中(zhōng)含有各種雜質(zhì),因此鑄造之前(qián)需(xū)要進行淨化。工業上主要采(cǎi)用澄清、熔劑、氣體等淨化方法,也有的試用定向凝固(gù)和(hé)過濾方(fāng)法進行淨化。
1.熔劑淨化
熔劑淨化是利用加入鋁液中的熔劑形成大量的細微液滴,使鋁液中的氧化物被這(zhè)些(xiē)液滴濕潤吸(xī)附和溶解,組成新的液滴升到表麵,冷(lěng)卻(què)後(hòu)形成浮渣除去(qù)。
淨化用(yòng)的熔劑選用熔點低、密(mì)度小,表麵張力小、活性大、對氧化渣有很強吸附能力的鹽組成。使用(yòng)時,先(xiān)將小塊熔(róng)劑裝入鐵籠裏,再插入混合爐底部來回攪動,至(zhì)熔劑化完後取出鐵籠,靜止5~10min。撈出(chū)表麵浮渣即可澆鑄。根據(jù)需(xū)要也可將(jiāng)熔劑(jì)撤在(zài)表麵上起覆蓋作用。
2.氣體淨化
氣體淨化是一種(zhǒng)主要的原(yuán)鋁淨化(huà)法,所用氣體是氯氣(qì)、氮氣或氯氮混(hún)合氣體。
(1)氯氣淨化(huà)。以前采(cǎi)用活性氣體氯氣作淨化劑(氯化法)。在(zài)氯化法(fǎ)中,把氯氣通入鋁液(yè)內時生成很多異常細小的AlCl3,氣泡,充分(fèn)地混合在鋁液內。溶解在鋁液中的氫,以及(jí)一(yī)些機械夾雜物便吸附在AlCl3氣泡上,隨著AlCl3氣泡上升到鋁液表麵而排出。通入氯氣時還能使某些(xiē)比鋁更加負電性的(de)元素氯化,如鈣、鈉、鎂等均因通入氯氣而生成(chéng)相應的氯化物,得(dé)以分離出來。所以氯化法是一種非常有效的原鋁淨化(huà)法。氯氣用量為每(měi)噸鋁500-700g。但因為氧氣有毒而且比較貴重,為了避免(miǎn)空氣被汙染和降低鋁錠生產的成本,故(gù)在現代鋁工業上已逐漸(jiàn)廢去了氯化法(fǎ)改(gǎi)成惰性(xìng)氣體--氮氣淨化法。
(2)氮氣淨化(huà)法。又稱為無煙連續淨化法,用氧化鋁球(418mm)作過濾介質。N2直(zhí)接通(tōng)入鋁液內。鋁液連續(xù)送入淨化爐內,通過氧化鋁球過濾(lǜ)層,並受到氮氣的衝洗,於是鋁液中的(de)非金屬夾雜物以及溶解的氫得以(yǐ)清除,然後連續排出,從(cóng)而使細微的氮氣泡均勻分布在受處理的鋁液內起到淨化的作用(yòng)。氮氣對大氣無汙染,且淨化處理量大,每分鍾(zhōng)可處理200~600kg鋁液,淨化過程中造成的鋁損(sǔn)失量相對減少,故現在廣泛應用。但它不象氯氣那樣(yàng)能夠清除鋁液中的鈣、鈉、鎂。
(3)混合氣(qì)體(tǐ)淨化法。采用氯氣和氮氣的(de)混合物來淨化鋁液,其作用是一方麵脫去氫氣和分離氧(yǎng)化物,另(lìng)一方麵清除鋁中某些金屬雜質(如鎂),常(cháng)用的組成是90%氮氣+10%氯(lǜ)氣。也有采用10%氯氣+10%二氧化碳+80%氮(dàn)氣。這樣效果更好(hǎo),二氧化(huà)碳(tàn)能使氯氣(qì)與(yǔ)氮氣很好(hǎo)的擴散,可縮短操作時(shí)間。