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《铝合金精炼理论要点和工艺原则》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、专题论述特种铸造及有色合金1998年第2期铝合金精炼理论要点和工艺原则上海交通大学黄良余X张少宗摘要叙述了铝合金熔体精炼理论和工艺方面某些有说服力的研究成果,涉及“临界流速、“污染2净化动态平稳”概念,引出旋转喷吹净化工艺的优越性,提出了净化工艺应遵循的原则,指明了铝熔体中Al2O3和H2之间的相互依存关系。关键词:铝合金精炼除气TheBriefRefinementTheoryandtheDisciplineofTechnologyfortheAluminiumAlloysHuangLiangyuZhangShaozhong(ShanghaiJiaotongUniver
2、sity)ABSTRACTSomebriefofconvincedstudyresult,astheconceptionof“Criticalvetocityofdegassinggas”,“KineticBalanceofContamination2Refinement”wasshowed.RaisedthedisciplineforrefinementtechnologyofaluminiumalloysandexplainedtheinteractionphenomenomofAl2O3withH2insidethea2luminiummelt.KeyWords:
3、AluminiumAlloys,Refinement,Degassing铝合金精炼(净化)工艺是获得高质量铝液的关键气2液两相接触面积,空隙率和气2液两相接触面积越之一。精炼方法众多,按作用机理特征,可归纳如下:大,去氢动力学条件越好。通氮、通氯、喷吹氮、氯联使合用2单管喷吹和旋转喷吹精炼特性浮游法氯盐精,熔剂炼有根据气2液两相流理论,可以认为现有的单管吹惰吸附精炼:喷活性介质性气体净化工艺的气2液两相流都属于泡状流范围。过滤两粉精非活性介质种精几乎所有用于铸造生产的间隙式净化工艺,都属于以炼炼稀土合金储氢局部喷吹工艺。局部喷吹造成的流型是上下大循环对上,化学方法钛屑处
4、理精旋流。从图1轴中心剖面空隙分布图可知,气泡卷流是一个炼转直流电除氢正圆锥体,锥角随气流量而增加,在气泡卷流外空隙率非吸附精炼方喷真空处理法吹为零。因为轴中心空隙率为最大,受气泡浮力和抽引液同等物理方法超声波处理流的惯性作用,液面中心突起,随每个气泡的逸出而扰时[2]旋转电场动,中心表面液体的更新速率最快,容易吸气造渣。认识精炼工艺作用机理的工具是冶金热力学和冶3污染2净化动态平衡金动力学,近年来,在这方面国内已开展了一些很有意义的、卓有成效的研究工作,下面仅介绍某些有说服力去氢净化过程实际上由铝液内部去氢净化过程和的研究成果,供大家参考。铝液表面氧化2吸氢过程即污染
5、过程所组成,净化效果由这两个方向相反的过程的动态平衡所决定,人们往往1去氢动力学条件只注意去氢净化过程而忘记表面氧化2吸氢过程,因而大连理工大学学者郭可讠刃等对惰性气体精炼动力得不到理想的效果。[1]学进行了系统的研究,阐明了透气砖孔径,气泡数目铝液表面氧化2吸氢现象和炉气中的PHO及液面扰2与吹气速度间的关系,提出了“临界流速”的概念,临界动程度有关,当净化温度不变,表面Al2O3膜破裂时,产流速越高,气泡越小、越多,去氢效果越好;但超过临界生水气和铝液的反应:2Al+3H2O→Al2O3+3H2生成新流速后,发生合泡现象,去氢效果反而下降。的氧化膜,氢溶入铝液中,这
6、一过程周而复始地循环着,去氢动力学条件可归根为两条:铝液中的空隙率和液面不断被更新,污染,更新频率越高,吸氢、造渣就越X黄良余,男,68岁,教授,上海(200030)收稿日期:1997-11-1840氢量,而且很难除去,反之,Al2O3含量很低,含氢量也低,即使人为地通入氢气,也会自动脱气,恢复到原来的含氢量,用这种纯净的铝液浇注铸件,很少会出现气孔,可见铝液中的Al2O3和H2之间存在着密切的孪生关系。为了解释这种现象,最早的假设认为Al2O3和H2在-+铝液中以复合物形态mC2Al2O3,nH存在,虽然解释了含氢量和Al2O3含量成正比的现象,但始终没有这种复合物存
7、在的证据。以后另一种观点认为Al2O3吸附H2,这种吸附属于化学吸附,在单层氢原子被Al2O3活性表面吸附之后,Al2O3表面的化学吸附活性就消失了,后面的一层氢与表面Al2O3联结是非常微弱的,具有物理吸附的特性,这种观点仍然缺乏实验观察依据,也没有提供Al2O3表面吸附氢的细节。图1不同空气流量2水气泡卷流的空隙率分布通过实验观察,发现铝液表面生成的Al2O3膜与空ig.1Thedistrebutionofholerateindifferentairflow2airbubbleflow气接触的一面有大量微小的凹坑,而与铝液接触的一面Q
