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鋁錠鑄造的凈化技術


電解(jie)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(rong)劑(ji)凈(jing)化熔(rong)劑(ji)凈(jing)化是利(li)用(yong)加入鋁(lv)液(ye)中的熔(rong)劑(ji)形成(cheng)(cheng)(cheng)大量的細微液(ye)滴(di)(di),使(shi)鋁(lv)液(ye)中的氧化物(wu)被這些液(ye)滴(di)(di)濕潤吸(xi)附(fu)和(he)溶解,組(zu)成(cheng)(cheng)(cheng)新的液(ye)滴(di)(di)升到表(biao)(biao)(biao)面(mian),冷卻后形成(cheng)(cheng)(cheng)浮渣除(chu)去。凈(jing)化用(yong)的熔(rong)劑(ji)選用(yong)熔(rong)點(dian)低(di)、密度小,表(biao)(biao)(biao)面(mian)張力(li)小、活(huo)性大、對(dui)氧化渣有很強吸(xi)附(fu)能力(li)的鹽(yan)組(zu)成(cheng)(cheng)(cheng)。使(shi)用(yong)時,先(xian)將小塊熔(rong)劑(ji)裝入鐵籠里,再插(cha)入混合爐底部來(lai)回攪(jiao)動,至熔(rong)劑(ji)化完后取(qu)出(chu)鐵籠,靜止5~10min.撈出(chu)表(biao)(biao)(biao)面(mian)浮渣即可澆鑄。根據(ju)需要(yao)也可將熔(rong)劑(ji)撤在表(biao)(biao)(biao)面(mian)上起覆(fu)蓋作用(yong)。

  2.氣(qi)(qi)體(ti)凈(jing)化氣(qi)(qi)體(ti)凈(jing)化是一種(zhong)主要的原鋁凈(jing)化法,所用氣(qi)(qi)體(ti)是氯氣(qi)(qi)、氮氣(qi)(qi)或氯氮混合氣(qi)(qi)體(ti)。

  (1)氯(lv)氣(qi)(qi)(qi)凈化(hua)。以(yi)前采用活性氣(qi)(qi)(qi)體氯(lv)氣(qi)(qi)(qi)作凈化(hua)劑(氯(lv)化(hua)法(fa)(fa))。在氯(lv)化(hua)法(fa)(fa)中(zhong),把氯(lv)氣(qi)(qi)(qi)通入(ru)(ru)(ru)鋁(lv)液內(nei)時生成(cheng)很(hen)多異常細小的(de)AlCl3,氣(qi)(qi)(qi)泡(pao),充分地混合在鋁(lv)液內(nei)。溶(rong)解在鋁(lv)液中(zhong)的(de)氫,以(yi)及一些機械(xie)夾雜物便吸附(fu)在AlCl3氣(qi)(qi)(qi)泡(pao)上,隨著AlCl3氣(qi)(qi)(qi)泡(pao)上升(sheng)到鋁(lv)液表面而排出。通入(ru)(ru)(ru)氯(lv)氣(qi)(qi)(qi)時還(huan)能使某(mou)些比鋁(lv)更加負電性的(de)元素氯(lv)化(hua),如鈣、鈉(na)、鎂等(deng)均因(yin)通入(ru)(ru)(ru)氯(lv)氣(qi)(qi)(qi)而生成(cheng)相(xiang)應的(de)氯(lv)化(hua)物,得以(yi)分離出來。所(suo)以(yi)氯(lv)化(hua)法(fa)(fa)是(shi)一種非(fei)常有效的(de)原鋁(lv)凈化(hua)法(fa)(fa)。氯(lv)氣(qi)(qi)(qi)用量為每噸鋁(lv)500-700g.但因(yin)為氧氣(qi)(qi)(qi)有毒而且比較貴重,為了避免空氣(qi)(qi)(qi)被污(wu)染和降低鋁錠生(sheng)產的成(cheng)本(ben),故在現代(dai)鋁工(gong)業上已逐(zhu)漸廢去了(le)氯化法改成(cheng)惰性氣(qi)體——氮氣(qi)凈化法。

  (2)氮(dan)氣凈化法。又(you)稱為無煙連續(xu)凈化法,用(yong)氧化鋁(lv)球(418mm)作(zuo)過(guo)濾(lv)介質。N2直(zhi)接通入鋁(lv)(lv)液(ye)內。鋁(lv)(lv)液(ye)連續送入凈化爐內,通過(guo)氧化鋁球過(guo)濾層,并受到氮(dan)氣(qi)的(de)(de)沖洗,于是鋁(lv)液(ye)(ye)中的(de)(de)非金(jin)屬夾(jia)雜(za)物以及溶(rong)解的(de)(de)氫得以清除,然后連(lian)續(xu)排(pai)出,從而使細微的(de)(de)氮(dan)氣(qi)泡均勻(yun)分布在受處(chu)理的(de)(de)鋁(lv)液(ye)(ye)內起到凈(jing)(jing)化(hua)的(de)(de)作用(yong)。氮(dan)氣(qi)對大氣(qi)無污染,且(qie)凈(jing)(jing)化(hua)處(chu)理量大,每(mei)分鐘可處(chu)理200~600kg鋁(lv)液(ye)(ye),凈(jing)(jing)化(hua)過(guo)程中造(zao)成的(de)(de)鋁(lv)損(sun)失量相對減少,故(gu)現在廣(guang)泛應用(yong)。但它(ta)不象(xiang)氯氣(qi)那(nei)樣能夠清除鋁(lv)液(ye)(ye)中的(de)(de)鈣、鈉、鎂。

  (3)混合氣(qi)體凈化(hua)法(fa)。采用(yong)氯氣(qi)和氮(dan)氣(qi)的混合物來凈化(hua)鋁(lv)液,其(qi)作用(yong)是一方面脫去氫氣(qi)和分(fen)離氧化(hua)物,另(ling)一方面清除鋁(lv)中某些金屬雜質(如鎂),常用(yong)的組成是90%氮(dan)氣(qi)+10%氯氣(qi)。也(ye)有采用(yong)10%氯氣(qi)+10%二氧化(hua)碳+80%氮(dan)氣(qi)。這樣效果更好(hao),二氧化(hua)碳能使氯氣(qi)與氮(dan)氣(qi)很好(hao)的擴散,可縮短(duan)操作時(shi)間。

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