第28次课-铸造铝合金熔炼原理.pptVIP

通氩精炼 工业用氩气瓶中含氧量较低，在0.005％～0.05％范围内，精炼温度允许提高到760℃。 氩的密度比氧大，通氩精炼时，较重的氩气富集在铝熔池表面，能保护铝液，防止和炉气反应，故净化效果较好。 Al-Si合金加Sr变质后，如用氯盐精炼，生成SrCl2，变质失效，必须通氩精炼。 向铝液中通入氯气，可以较有效的起精炼作用。 2Al+3Cl2 = 2AlCl3↑ ΔH= -1591.8KJ H2+Cl2 = 2HCl↑ 　ΔH= -184.2KJ 反应生成物都是气态，不溶于铝，和未发生反应的氯气都成气泡起精炼作用，因此精炼效果比通氮甚至通氩明显。 通氯精炼 精炼使用的氯气含水量应控制在0.08％以下； 氯气是剧毒气体，要防止其泄漏；通风良好； 通氯后引起合金的晶粒粗大，降低力学性能，故多改用氮－氯联合精炼。 常用的氯盐有 ZnCl2、MnCl2、C2Cl6、CCl4、TiCl4等 氯盐在铝液中发生下列反应： 　　3MeCl2+2Al = 3Me+nAlCl3↑ 反应产物在铝液中形成大量无氢气泡，起精炼作用。 优点：工艺简单，成本低；有较好的除气效果，但除夹杂能力较差；清渣能力强，渣易与铝液分开。 缺点：产生有毒的腐蚀性氯化物气体。 氯盐精炼 六氯乙烷精炼 C2Cl6加入铝液后，发生反应：　 　 C2Cl6 → C2Cl4+Cl2↑ 2Al+3Cl2 → 2AlCl3↑ 　 3C2Cl6+2Al → 3C2Cl4+ 2AlCl3 ↑ 产生的Cl2在铝液中可继续反应产生气体AlCl3和HCl，还可能有未全反应的Cl2、C2Cl4,都会成为气泡起精炼作用。 氯盐精炼（续） 精炼工艺 　　六氯乙烷的用量及精炼温度与合金成分有关。不含镁的铝合金加入量为0.2～0.5％（占铝液量），精炼温度为700～720 ℃ ；含镁的合金用量为0.3～0.75％，精炼温度为730～750 ℃ 。 优点：不吸湿，精炼效果很好，操作较简单。 缺点：产生有毒烟雾，污染环境。 氯盐精炼（续） 各氯盐精炼剂的特点 ZnCl2：强烈吸水，使用前重熔脱水，浇成薄片，150-250 ℃下保存备用。其价格便宜，精炼效果一般，铝液中附加锌。 MnCl2：吸水较小，但使用前仍需在200-250 ℃下烘3-5小时，精炼效果一般，铝液中附加锰。 C2Cl6：产生两类气泡，精炼效果好。但产生氯气和C2Cl4有害气体。应用较多。 三气混合气精炼 三种气体是Cl2、CO、N2，配比是15：11：74，经混合吹入铝液，与铝液发生下列反应： Al2O3+3Cl2 → 2AlCl3+3/2O2 3/2O2+3CO →3CO2 Al2O3+3Cl2+3CO → 2AlCl3+3CO2 优点：其净化效果与使用C2Cl6的相当，而精炼时间可缩短近一半，污染程度减轻。 缺点：配备一套较复杂的三气发生装置及输送管道。 　4NaNO3+5C = 2Na2CO3+2N2↑+3CO2↑ 上浮的N2、CO2气泡起精炼作用。 精炼工艺： 　 精炼剂的用量为0.3-0.5%，钟罩压入。 效果： 经使用证实确有去气效果，但铝液易氧化，夹杂含量较多。 固体无公害精炼剂（煤粉和硝酸钠） 固体三气精炼块 无公害的基础上，加入C2Cl6，形成AlCl3 、 N2、 C2Cl4及CO2，净化效果优于无公害精炼剂。 特点：在铝液内的上浮时间较长，提高了C2Cl6的利用率，污染程度较小。但压块前搅拌不均匀，净化效果不稳定。 喷粉精炼 当气泡被Al2O3包覆 时，妨碍氢向气泡扩 散，粉状熔剂与惰性 气体一块吹入时，熔 化后包围在气泡表面， 将氧化膜溶解、破碎， 有利于氢向气泡内扩 散。 铝镁类合金必须在熔剂保护下熔炼；合金中含镁多，不宜用氯或氯盐精炼。 分类 一是覆盖熔剂，只起隔离保护作用； 二是覆盖精炼熔炼剂，兼有保护和精炼作用。 二 熔剂法 熔剂法 机理：通过吸附、溶解铝液中的氧化夹杂及吸附其上的氢，上浮至液面进入熔渣中，达到除渣、除气的目的。净化效果好，尤其是熔炼Al-Mg类合金或重熔切削、碎料时，必须采用熔剂法。 对熔剂的要求 不与铝液发生化学反应，也不相互溶解。 熔点低于精炼温度，流动性好，容易在铝液表面形成连续的覆盖层保护铝液，最好熔点高于浇注温度，便于扒渣清除。 能吸附、溶解、破碎Al2O3夹杂。 来源丰富，价格便宜。 熔剂法（续） 熔剂的工艺性能主要决定于熔剂的表面性能，包括 覆盖性能：即铺开性，指熔剂在铝液表面自