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在电解铝厂的熔炼过程中为什么时候采取两次精

在电解铝厂的熔炼过程中为什么时候采取两次精炼钢处理?
   答:在电解铝厂中直接使用高温液态原铝作为主要炉料,由于铝电解槽产出的液态原铝温度高、气体含量高、非金属夹杂物多和钠含量高。重熔用铝锭经重熔时,在熔融状态停留时间灰2-4h。有研究表明,将液态原铝静置2-4h,所进行的自然净化过程,使氢和钠的含量分别降低25%-45%和17%-39%。根据东北轻合金加工厂与抚顺铝厂联合研究的结果,液态原铝不进行上述的自然净化过程,又不作适当的精练处理,直接铸造加工作锭坯,经低倍试片检查,有不作适当的精炼处理,直接铸造加工作锭坯,经低倍试片检查,有氧化夹杂、成层和底部裂纹的试片数分别占总试片数的91%、40%和27.3%。因此,在熔炼过和中对工艺制度的要求比重熔铝时更要严格一些。
  根据东北轻合金加工厂与抚顺铝厂联合研究的结果,对电解液态原铝的精炼试验按预处理和终处理两个阶段进行。预处理即第一次精炼,在敞口抬包内进行;终处理即第二次精炼,在混合炉内进行。试验进行27次,处理电解液态原铝36.7t,采用普通熔剂(40%-50%KCl+25%-35%Nacl+18%-26%Na3AlF6)进行第一次精炼,平均每啊熔体用熔剂量为11Kg。
  电解铝液从出槽到转注的过程中,含气量忽高忽低,名槽液态原铝中的含气量各不相同,在抬包中未精炼前,最低0.266Ml/100g(Al),最高0.413Ml/100g(Al)。稳定在0.3-0.4Ml/100g(Al);当铝液温度为700℃时,流动性不好,这不仅因为从950℃降到700℃时铝液动黏度增加40%,达到1.36Pa·s,还因为有细微分散的夹杂物(主要是Al2O3)的缘故。电解铝液在抬包中用熔剂精练后,含气量为0.20-0.23 Ml/100g(Al),除气率平均达35%。精炼后,由于熔剂破坏了铝液表面的氧化膜,改善了气体向熔体上的扩散条件;同时搅拌使熔剂与熔体接触面积增加、机械冲刷及熔剂吸附溶解Al2O3的作用加强,使铝液中的夹杂物含量降低,因而铝液黏底下降,流动性明显增加。采用熔剂进行预处理,有初步的净化效果,同时为下一步在炉内进行第二次精炼准备了必要的条件。
  在混合炉(精置炉)内进行第二次精炼是提高金属纯洁度的关键工序之一。试验过种中,采用如下6种不同的方法炉内进行第二次精炼比:(1)低(3.5×105Pa)氮气;(2)高压((95-105)×105Pa)氮气;(3)20%氯+80%氮混合气体(3.5×105Pa);(4)熔剂(成分与第一次精炼相同);(5)四氯化碳(试剂级);(6)纯氯。为了证实除气效果,把经上述精炼处理的铸锭轧成2.0MM板材,在H15电炉中加热到560-650℃范围内保温12H,在此温度内每隔10℃为一种试验制度,检查板材出现气泡的最低温底。
   除气率和板材出现气泡的最低加热温度均表明四氯化碳的除气效果最好。氮气和氮氯混合气体精炼出现负效果;试验中曾用低压氮气再次精炼10min,含气量又上升17.7%,高达0.318ml/100g(AL);用纯氯再次精炼30min,含气量降到0.132ml/100g(AL),总除气35.06%。氮气和氮氯混合气体精炼出现的反常结果是由于氮气纯底低,水分含量多所致。从上述试验中再一次看出,采用氮气或氮氯混合气体炼时,氮气纯度的重要性。生产实践表明,采用99.99%纯氮精练时,除气率可达20%以上。因此,要求氮气纯度为99.99%,氮气中的水分含量不得超过0.3g/m3;当氮气中的水分含量达1.1g/m3时,除气能力下降75%以上。
   为了提高了铝液的纯洁度,在经过上述第二次精炼之后,再进行过滤处理是很重要的工艺措施。过滤是第二次精炼的重要给成部分,试验中,用液态居所铝配制成1050A-1200(L3-L5)工业纯铝,按上述两次精炼处理以及添加Al+3.2%Ti进行晶粒化处理后,在铸造之前使用玻璃丝布过滤铝熔体,铸造成275mm×1040mm×1780mm的铸锭,思制成厚0.8mm、2.0mm厚板材的深冲性能相同,制耳高度平均.3MM。
   过滤能有效地除去夹杂物,计数箔材针孔数是评定过滤效果的较好方法之一。对于单个针也数,用玻璃丝布过滤的电解铝液锭和经陶瓷过滤的重熔铝液铸锭生产的箔材,数量差不多,厚度越薄越接近。用玻璃丝布过滤的电解铝液铸锭轧制的箔材,链状针孔一般长达30-35mm。在日常生产中,针孔数达2000个//m3的情况是常有的;但是,链状针子则不多见。由于链状针孔在以后的使用、再加工、剪切和缠绕中有害,故技术条件中规定不允许存在链状针孔。因此,生产箔材、高表面质量的高纯试板材时,铝熔体应经玻璃丝布和陶瓷过滤器双重过滤或采用更好的精炼除气技术。


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