铝锭铸造是铝材生产的关键环节,其质量直接影响后续加工性能与最终产品的性能。在铝液熔炼过程中,由于高温作用及原料带入的杂质,铝液中常含有氢气、非金属夹杂物(如氧化物、氯化物)等缺陷,这些缺陷会导致铸件产生气孔、疏松、夹杂等质量问题,降低材料的力学性能和耐腐蚀性。因此,气体与熔剂净化技术成为铝锭铸造中不可或缺的工艺,旨在提升铝液的纯净度,确保产品质量。
气体净化技术主要通过向铝液中注入惰性气体(如氩气、氮气)或活性气体(如氯气)来实现。其原理是利用气泡在铝液中上升时,通过物理吸附和化学反应,将溶解的氢气和非金属夹杂物携带至液面排出。例如,旋转除气(如SNIF、Alpur等系统)通过高速旋转的喷嘴产生微小气泡,增加气液接触面积,提高除氢和去夹杂效率。这种方法操作简便、效果显著,广泛应用于工业生产线。但需注意,气体净化可能引入新的杂质,因此需严格控制气体纯度和工艺参数。
熔剂净化技术则依靠添加固态或液态熔剂(如氯化物、氟化物混合物)来净化铝液。熔剂通过覆盖、吸附、溶解等作用,去除氧化物和氢。例如,覆盖剂可防止铝液氧化,精炼剂则能与夹杂物反应形成浮渣,便于撇除。熔剂净化成本较低、适用性强,尤其适用于中小规模生产。过量使用熔剂可能导致残留,影响铝锭成分,因此需优化添加量和时机。
在实际应用中,气体与熔剂净化技术常结合使用,形成复合净化工艺。例如,先采用气体净化去除氢气,再用熔剂处理氧化物,可达到更全面的净化效果。随着科技发展,智能控制系统和在线监测技术的引入,使净化过程更精准、高效,减少了人为误差和能源消耗。
铝锭铸造气体与熔剂净化技术是提升铝材质量的核心手段,其进步推动了铝工业向高性能、环保方向发展。随着新材料和自动化技术的融合,净化技术将更加智能化、绿色化,为铝锭铸造行业注入新活力。