DOC《电工圆铝杆净化方法的现状与展望》

4 复合式净化 单一的精炼方法要做到同时高效除气、除杂很困难,复合精炼处理已成为获得高品质铝液的主要发展方向[11-12].对生产电工圆铝杆的电解铝液采用联合净化处理,即气体、熔剂联合吹炼(精炼)+泡沫陶瓷过滤板过滤的工艺是合理有效的[6]. 陈永禄等[13]探讨了不同熔体净化处理工艺对连铸连轧电工圆铝杆的组织、力学性能及电阻率的影响.采用高效排杂熔剂+过滤工艺+细化剂,排杂除气效果显著,在同一强度水平下,延伸率提高约24%,电阻率也得到一定程度的降低. 采用高效排杂熔剂+晶粒细化+稀土变质处理,可明显提高电工圆铝杆的冶金质量,除杂率及气孔降低率分别提高了22.3%和74.7%,可有效提高电工圆铝杆的综合性能,满足高强电工圆铝杆的性能要求[14]. 杨钢等[15]待熔炼炉中铝合金液温度降至760~780 ℃时,由特制的精炼器用氮气将精炼剂(按炉料量的0.1%~0.15%)自熔池底部的铝熔体中喷出.精炼器在熔池底部缓慢移动,使精炼剂和与铝液充分接触,精炼时间25~30 min,铝液翻腾高度控制在50 mm以下,一般可去除60%以上的杂质,其除杂率及气孔降低率分别达73.5%和92.1%.此净化处理明显提高了电工圆铝杆的力学性能,并使其电阻率有所降低.

5 前景展望 传统的炉内处理方法已经逐渐被炉外连续净化所取代.在线式连续除氢的效果好、稳定,可以获得较好质量的熔体,而且对环境无危害,被广泛应用于大型铝加工企业[9].近年来越来越多地采用惰性气体―精炼熔剂喷吹方式进行在线净化处理铝熔体.如生产优质的电工圆铝杆时,在生产线的熔炼炉与浇包之间另设有熔体在线净化装置,包括过滤和连续气体精炼二部分[1]. 旋转喷气技术被认为是最先进有效的除氢方法.喷吹时在铝熔体中所形成气泡的尺寸越小、分散度越大、上浮速度越慢,除氢效果就越好. 近年来,中间包净化箱过滤技术简单、易操作、除渣效果好、成本较低,已成为铝加工行业常规的净化手段[6]. 合理配置熔炼炉和保温炉,进行炉内精炼、在线除气和过滤,合理选择除气装置和泡沫过滤板,保证氮气和精炼剂质量,直接用电解液生产的电工园铝杆,氢含量可降低到0.10%~0.13%[16]. 目前较好的工艺为气体、熔剂联合吹炼(精炼)+泡沫陶瓷过滤板过滤[6].

4 结论 采用炉外连续净化处理是国内外铝加工企业净化工艺的发展趋势.电工圆铝杆最有希望的净化工艺是包内熔剂+炉内精炼+单管吹氮+在线石墨转子旋转喷吹氮气+泡沫陶瓷过滤板过滤,不仅可控制缺陷产生,还能防止其引起的电阻率偏高. 参考文献 [1] 孙锋山,傅高升,陈永禄,等. 高效排杂熔剂净化处理电工圆铝杆的试验研究[J]. 热加工工艺,2002(4):1-4. [2] 唐小龙. 铝及铝-硅合金熔体净化处理及其机理研究[D]. 广州:华南理工大学,2011. [3] 柳洋. 铝中氢行为的计算机模拟研究[D]. 上海:上海交通大学,2012. [4] 赵维. 铝合金中夹杂物研究[D]. 南宁:广西大学,2008. [5] 傅高升,康积行,陈文哲,等. 高效排杂溶剂过滤净化工业纯铝[J]. 中国有色金属学报,2001,11(3):433-437. [6] 柴挨俊. 生产高质量电工圆铝杆的几个关键技术[J]. 铸造技术,2012(8):1002-1004. [7] 於国良. 影响连铸连轧法生产电工用铝杆质量因素分析[J]. 上海有色金属,2002,23(1):29-35. [8] 傅高升,孙锋山,陈永禄. 电工铝杆用高效排杂净化熔剂及其处理效果[J]. 轻合金加工技术,2002(11):9-13. [9] 贾征,张志强,乐启炽,等. 铝合金和镁合金除氢方法及进展[J]. 铸造,2011,60(7):635-640. [10] 杨钢,何正夫. 含稀土、硼的高导电率电工圆铝杆生产技术[J]. 云南冶金,2005,34(6):78-79. [11] 李杰华,郝启堂. 铝合金熔体净化技术的现状及其发展趋势[J]. 中国铸造装备与技术,2005(6):1-4. [12] Fukai Y. Superabundant Vacancies Formed in Metal-Hydrogen Alloys[J]. Physica Scripta,2003,103:11-14. [13] 陈永禄,傅高升,孙锋山,等. 高效排杂熔剂净化处理对电工圆铝杆组织与性能的影响[J]. 福州大学学报:自然科学版,2002(1):73-77. [14] 李勇. 改善电工圆铝杆性能的熔体处理试验[J]. 有色金属加工,2006,35(2):19-23. [15] 杨钢,何正夫,陈德斌,等. 高导电率Al-RE-B电工圆铝杆工艺研究[J]. 有色金属(冶炼部分),2006(2):48-50. [16] 何正夫,王荣莉,赵亚尧. 直接用电解铝液生产电工圆铝杆的精炼质量控制[J]. 有色金属加工,2009,38(4):10-12. ........