Обработка алюминия — удаление щелочи

Флюсы для удаления щелочи

Флюсы для удаления щелочей представляют собой реактивные составы, которые вводятся в расплавленный алюминий с целью снижения концентрации растворенных щелочных металлов — натрия (Na), кальция (Ca) и лития (Li) — которые накапливаются в результате загрязнения ломным сырьем или выщелачивания огнеупорных материалов и приводят к появлению пористости, ухудшению структуры оксидов и снижению механических свойств отливки.

Повышенное содержание щелочей в алюминиевых расплавах чаще всего встречается на вторичных производствах, перерабатывающих лом смешанного происхождения, где в исходном сырье могут содержаться натрий, кальций и литий в концентрациях, превышающих установленные нормы. Растворенные в расплаве щелочные металлы ускоряют образование оксидной пленки, способствуют поглощению водорода, а в модифицированных натрием сплавах Al-Si приводят к избыточной модификации и укрупнению эвтектики. Продукты EGYFLUX 610 и EGYFLUX 645 компании CFC Egypt разработаны для вступления в реакцию с растворенными щелочными металлами и переноса их в слой шлака для удаления путем скимминга, что позволяет исправить несоответствие партии техническим требованиям и вернуть химический состав расплава в пределы нормы перед разливом.

01

В случаях, когда требуется удаление щелочей

Флюс для удаления щелочи — это корректирующая обработка расплава, применяемая в тех случаях, когда содержание растворенных щелочных металлов перед разливом превышает пределы, установленные в технических условиях на сплав.

Переплавка вторичного алюминия — загрузка смешанного лома

Алюминиевый лом смешанного происхождения — измельчённые автомобильные детали, лом бытовых изделий, отходы промышленных процессов — может содержать значительные количества натрия (из остатков флюса на предыдущем шлаке), кальция (из загрязнений флюсом или переноса из сплава) и лития (из литийсодержащего сплавного лома или смазочных материалов). Если такой лом переплавлять без предварительной сортировки, в полученном расплаве содержание щелочей может превысить допустимые пределы для сплава, и перед разливкой в соответствии с техническими условиями потребуется его активная обработка.

Сплавы Al-Si — контроль избыточной модификации

В литейных сплавах Al-Si натрий изменяет морфологию эвтектического кремния, улучшая пластичность и прочность. Когда накопление натрия превышает оптимальный диапазон — в результате использования повторно переработанного модифицированного сплава, остатков флюса или многократных добавок модификатора — сплав становится избыточно модифицированным, что приводит к образованию крупнозернистой эвтектики и снижению механических свойств. Флюс для удаления щелочей позволяет снизить содержание натрия до заданного диапазона перед повторной модификацией на необходимом уровне, что позволяет спасти партию, которая в противном случае потребовала бы разбавления.

Кованый алюминий — корректировка химического состава перед литьем

На литейных линиях по производству кованых алюминиевых заготовок и слябов, работающих в соответствии со строгими химическими требованиями заказчика, флюс для удаления щелочи используется в качестве крайней меры, когда отбор проб расплава перед литьем показывает, что уровень щелочи превышает предельное значение, установленное в технических условиях. Активное удаление щелочи — в сочетании с дегазацией — позволяет привести партию в соответствие с техническими условиями, что позволяет избежать затрат, связанных с браком или разбавлением полной загрузки печи.

Переплавка литийсодержащего сплавового лома

По мере того как алюминиево-литиевые сплавы все шире применяются в конструкциях аэрокосмической отрасли, их лом вновь попадает в поток вторичного алюминия. Литий в расплаве представляет особую проблему, поскольку он является сильным окислителем и способствует поглощению водорода. Флюс для удаления щелочей, применяемый перед разливкой, может снизить содержание лития до допустимых уровней, что позволяет производителям вторичного алюминия перерабатывать лом, загрязненный Al-Li, в стандартные литейные или кованые марки сплавов без получения продукции, не соответствующей спецификациям.

02

Продукты CFC для удаления щелочей из флюсов

EGYFLUX 610 и EGYFLUX 645 — реактивные флюсовые составы для снижения содержания растворенного натрия, кальция и лития в алюминиевых расплавах, производимые в городе Садат, Египет.

EGYFLUX 645

Замедлитель схватывания бетона и суперпластификатор (ASTM C-494 - тип A, D и G)

EGYFLUX 610

Замедлитель схватывания бетона и суперпластификатор (ASTM C-494 - тип A, D и G)

03

Часто задаваемые вопросы

Технические вопросы, касающиеся поведения щелочных металлов в расплавах алюминия и того, в каких случаях требуется использование флюса для их удаления.

Основными проблемными щелочными металлами в алюминиевых расплавах являются натрий, кальций и литий. Натрий вызывает избыточную модификацию эвтектики Al-Si, межзёрновую коррозию в сплавах Al-Mg и усиленное образование оксидной плёнки. Кальций образует интерметаллиды алюминида кальция, которые создают твёрдые включения и способствуют образованию шлама в сплавах с высоким содержанием железа. Литий способствует поглощению водорода и образованию оксидной плёнки. Повышенные уровни содержания щелочных элементов чаще всего наблюдаются на предприятиях по производству вторичного алюминия, перерабатывающих лом смешанного происхождения, где эти элементы могут накапливаться из загрязнённого сырья.

Флюс для удаления щелочи вводится в расплавленный алюминий путем погружения и перемешивания, что обеспечивает контакт реактивных компонентов флюса с растворенными щелочными металлами по всей объёму ванны. Флюс вступает в реакцию с растворенными ионами натрия, кальция и лития с образованием стабильных соединений — как правило, хлоридов или оксидов, — которые нерастворимы в расплаве алюминия и всплывают на поверхность, образуя слой шлака. Этот шлак снимается с поверхности ванны, унося с собой прореагировавшие соединения щелочей и снижая уровень содержания щелочей в оставшемся расплаве.

Покрывающие флюсы, не содержащие натрия и кальция, носят профилактический характер — они предотвращают попадание новых количеств натрия или кальция в расплав через флюс. Флюс для удаления щелочи представляет собой корректирующую обработку, применяемую в тех случаях, когда содержание щелочных металлов уже превышает допустимые нормы, что, как правило, происходит из-за загрязнения лом, выщелачивания огнеупорных материалов или накопления остатков. Оба типа флюсов могут использоваться в рамках одной операции: сначала применяется флюс для удаления щелочи для обработки партии, не соответствующей техническим требованиям, а затем — безнатриевый или бескальциевый покрывающий флюс для предотвращения дальнейшего поступления щелочи во время цикла выдержки и разливки.

Компания CFC Egypt производит флюсы EGYFLUX 610 и EGYFLUX 645 для удаления щелочи из расплавов алюминия. Оба флюса представляют собой реактивные составы, предназначенные для введения в расплав с целью снижения концентрации растворенного натрия, кальция и лития. Обратитесь в компанию CFC за консультацией по выбору продукта, наиболее подходящего для вашего конкретного профиля загрязнения щелочами, требуемого уровня удаления, типа печи и марки сплава.

Поговорите с нами

Как справиться с повышенным содержанием щелочей в расплаве алюминия?

Сообщите нам марку сплава, текущие результаты анализа щелочности, тип печи и целевые пределы химического состава. Наша техническая команда порекомендует подходящий продукт EGYFLUX для удаления щелочи, процедуру обработки и норму дозирования, чтобы привести ваш расплав в соответствие с техническими требованиями.