因此,在实际生产中,我们需采用合理的净化方法提高铝熔体的纯净度,为后工序提供优质的铝棒。
超声波处理是20世纪90年代发展起来的一项铝合金熔体净化方法,其原理是利用存在于熔体中的微气核空化泡在声波的作用下振动,当声压达到一定值时发生生长和崩溃,使液相连续性破坏成孔穴,让溶解在铝液中的气体聚集在一起,超声波弹性振荡促使气泡的结晶核心形成,并促使气泡聚集到一定尺寸,从而促使气体的析出。由于超声波发生器的局限性,该方法很难处理大批量的铝熔体,限制了其工业应用。
3.1.2永磁搅拌与人工搅拌的比较
永磁搅拌与人工搅拌比较有如下优点:
(1)被搅拌熔体化学成分均匀,提高熔体品质,减少了人为引起的化学成分均匀程度差异。在搅拌过程中由于熔体处于动态,从而有利于其中的非金属夹杂物和气体的逸出,提高了熔体的纯净度;
(2)非直接接触式搅拌,避免了人为对熔体的“二次污染”,并减少了氧化铝渣的生成;
(3)可提高炉内熔体温度的均匀性,熔体表层和底部温差可以控制在10℃以内,从而可以避免熔体局部过热和过烧现象的发生,减少金属烧损3%~5%;
(4)不用开炉门操作,可减少能耗约20%;
(5)可加速液体和未熔化炉料间的热交换,加快铝熔化速度,通常可提高熔化效率约20%;
(6)永磁搅拌的定向流动,利于氧化渣在熔体表面的聚集,便于扒渣,同时还可改善工人劳动强度。
3.2透气砖熔炼技术
传统吹气法是将氮气通入自制的钢管内,由操作工人将其伸到炉内铝液内进行吹气。该法的弊端是除气不均匀,周期长,劳动条件差,并且对铝液造成污染。然而,采用炉底透气砖熔炼技术除气可解决传统除气工艺存在的弊端。
3.2.1透气砖的设计描述
如图2所示,透气砖由透气砖芯(透气工作砖、透气安全砖、透气室、气体密封罩)、座砖、引气管、外壳等组成。其中,透气砖砖芯材质为多孔性锥形的耐火材料,其透气特性主要来自原材料特殊的结晶颗粒筛选工艺和静压力成型压砖工艺。砖芯上口敞开,下口接引气管,气体通过引气管进入分散到多孔的砖芯里面。砖芯的外围包裹一层预制成型的浇铸料保护层,即座砖,主要用于保护透气。
(5)操作可靠,工人的劳动强度降低。
本文简要介绍了铝合金熔体的各种净化方法及技术特点,并简述了最近发展的熔体净化新工艺。在铝型材的生产过程中,铝棒质量的好坏对产品的性能有着极其重要的影响,尤其是工业材的生产,对铝棒的质量好坏有更高的要求。而铝棒质量又主要取决于铝熔体的纯净度。
因此,各生产厂家应认真对待这一问题,结合企业生产实际制定出最适宜的净化方法,提高铝熔体的纯净度,为保障企业产品的优良性能把好源头关。