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鋁錠鑄造的凈化技術

從電解槽吸出的鋁液中含有各種雜質,因此鑄造之前需要進行凈化。工業上主要采用澄清、熔劑、氣體等凈化方法,也有的試用定向凝固和過濾方法進行凈化。

  

  1.熔劑凈化熔劑凈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些液滴濕潤吸附和溶解,組成新的液滴升到表面,冷卻后形成浮渣除去。凈化用的熔劑選用熔點低、密度小,表面張力小、活性大、對氧化渣有很強吸附能力的鹽組成。使用時,先將小塊熔劑裝入鐵籠里,再插入混合爐底部來回攪動,至熔劑化完后取出鐵籠,靜止5~10min.撈出表面浮渣即可澆鑄。根據需要也可將熔劑撤在表面上起覆蓋作用。

  

  2.氣體凈化氣體凈化是一種主要的原鋁凈化法,所用氣體是氯氣、氮氣或氯氮混合氣體。

  

 ?。?)氯氣凈化。以前采用活性氣體氯氣作凈化劑(氯化法)。在氯化法中,把氯氣通入鋁液內時生成很多異常細小的AlCl3,氣泡,充分地混合在鋁液內。溶解在鋁液中的氫,以及一些機械夾雜物便吸附在AlCl3氣泡上,隨著AlCl3氣泡上升到鋁液表面而排出。通入氯氣時還能使某些比鋁更加負電性的元素氯化,如鈣、鈉、鎂等均因通入氯氣而生成相應的氯化物,得以分離出來。所以氯化法是一種非常有效的原鋁凈化法。氯氣用量為每噸鋁500-700g.但因為氧氣有毒而且比較貴重,為了避免空氣被污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氣體——氮氣凈化法。

  

 ?。?)氮氣凈化法。又稱為無煙連續凈化法,用氧化鋁球(418mm)作過濾介質。N2直接通入鋁液內。鋁液連續送入凈化爐內,通過氧化鋁球過濾層,并受到氮氣的沖洗,于是鋁液中的非金屬夾雜物以及溶解的氫得以清除,然后連續排出,從而使細微的氮氣泡均勻分布在受處理的鋁液內起到凈化的作用。氮氣對大氣無污染,且凈化處理量大,每分鐘可處理200~600kg鋁液,凈化過程中造成的鋁損失量相對減少,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。

  

 ?。?)混合氣體凈化法。采用氯氣和氮氣的混合物來凈化鋁液,其作用是一方面脫去氫氣和分離氧化物,另一方面清除鋁中某些金屬雜質(如鎂),常用的組成是90%氮氣+10%氯氣。也有采用10%氯氣+10%二氧化碳+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,可縮短操作時


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