原鋁淨化
從(cóng)電解槽吸出的鋁液中含(hán)有各種(zhǒng)雜質(zhì),因(yīn)此鑄造之前需要進行淨化。工業上主要采用澄清、熔劑、氣體等淨化方(fāng)法,也有(yǒu)的試用定向凝固和過濾方法進行淨化。
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(xì)微液滴,使鋁液中的氧化物被這些液滴濕(shī)潤吸附和溶解,組成新的液滴升到表麵,冷卻後形成(chéng)浮渣除去。
淨化用(yòng)的熔劑選用熔點低、密度小,表麵張力小、活性大、對(duì)氧化渣有很強吸附能力的(de)鹽組成。使用時,先將小塊熔劑裝入鐵(tiě)籠裏,再插入混合爐(lú)底部來回攪動,至熔劑化(huà)完後取出鐵籠,靜止5~10min。撈出表麵浮渣即可澆鑄。根據需要也可(kě)將熔劑撤在表麵上起覆蓋(gài)作用。
2.氣(qì)體淨化
氣體淨化是一種主(zhǔ)要的原鋁淨化法,所用氣體是氯氣、氮氣或氯氮混(hún)合(hé)氣體。
(1)氯(lǜ)氣淨化。以前采用活性氣體氯氣作淨化劑(氯化(huà)法)。在氯化法中(zhōng),把氯氣通入鋁液內時生成(chéng)很多(duō)異常細小的AlCl3,氣(qì)泡(pào),充分地混合在鋁液內。溶解在鋁液中(zhōng)的氫,以及一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(miàn)而排出(chū)。通入氯氣時還能使某(mǒu)些比鋁更加負電(diàn)性的元素氯化,如鈣、鈉、鎂等均因通入氯氣而生成相應的氯化物,得(dé)以分離出來。所以氯化法是一種非常有效(xiào)的原鋁淨化法。氯氣(qì)用量為每噸鋁500-700g。但因為氧氣有毒而且比較貴重(chóng),為了(le)避免空氣被汙染和降低鋁錠生產的成本,故在現代鋁工業上已逐漸廢去了氯化法改成惰性(xìng)氣體--氮氣淨化(huà)法。
(2)氮氣淨化法。又稱為無煙連續淨化法,用氧化鋁球(418mm)作過濾介質。N2直接通入鋁液內。鋁液連續送入淨化爐內,通過氧化鋁球過濾層,並受到氮氣的衝洗,於是鋁液中的非金屬夾雜物以及溶解的氫得以清除,然後連續排出,從而使細微的氮氣泡(pào)均勻分布在受處理的鋁液(yè)內(nèi)起到淨化的(de)作用。氮氣對大氣無(wú)汙染,且淨化處(chù)理量大,每分(fèn)鍾可處理(lǐ)200~600kg鋁(lǚ)液,淨化過程中造成的鋁損失量相(xiàng)對減(jiǎn)少,故現在廣泛應用。但它不象氯氣那樣能夠清除鋁液中的鈣、鈉、鎂。
(3)混合氣(qì)體淨化法。采用氯氣和(hé)氮氣的混合物來淨化鋁液,其(qí)作(zuò)用是一方麵脫去氫氣和(hé)分離氧化物,另(lìng)一方麵清除(chú)鋁中某些金屬雜質(如鎂),常用的組成是90%氮氣+10%氯氣(qì)。也有(yǒu)采用10%氯氣+10%二氧化碳(tàn)+80%氮氣。這樣效果更好,二氧化碳能使氯氣與氮氣很好的擴散,可縮(suō)短操作時(shí)間。