工业除渣剂铝合金铸造清渣剂

在铝及铝合金的熔炼过程中，由于原材料本身的杂质（如铁、硅等元素形成的氧化物）、熔炼过程中的氧化以及外界污染等因素，铝液中不可避免地会混入各种夹杂物，统称为渣。这些渣的存在会对后续的铸造和加工产生诸多不良影响，如降低铸件的质量、缩短模具寿命、增加加工难度等。为了有效去除铝液中的渣，铝液清渣剂应运而生。

铝液清渣剂的成分与作用原理

 

（一）成分组成

1. 氧化物类物质

   主要有氧化钙（CaO）、氧化镁（MgO）等碱性氧化物。它们能够与铝液中的酸性氧化物（如氧化铝、二氧化硅等）发生反应，形成新的化合物，这些新化合物具有较高的熔点或者较大的密度差异，从而便于从铝液中分离出来。

2. 氟化物类物质

   氟化钠（NaF）、氟化钙（CaF?）等是常用的氟化物成分。氟化物可以降低渣的熔点，使渣具有的流动性，有利于渣与铝液的分离。同时，氟化物还能够与某些金属氧化物结合，改变渣的化学组成，增强清渣效果。

3. 还原剂

   如碳化硅（SiC）。它可以在条件下将一些高价态的金属氧化物还原为低价态，使渣的性质发生改变，更易于去除。例如，SiC可以将Fe?O?还原为FeO等低价态氧化物，降低了渣的黏度，提高了渣与铝液的分离效率。

4. 表面活性物质

   一些具有特殊结构的有机或无机化合物，如硬脂酸盐等。它们能够在铝液与渣的界面上吸附，降低界面张力，使得渣更容易从铝液表面脱离。通过改变渣与铝液之间的润湿性，渣的聚集和上浮，提高清渣的效果。

 

（二）作用原理

1. 物理作用

   铝液清渣剂加入到铝液中后，其中的某些成分（如氧化物、氟化物等）会与铝液中的渣发生物理吸附作用。清渣剂颗粒与渣相互接触并附着在一起，加大了渣的体积和质量。当渣受到重力或外力（如搅拌后的惯性力）作用时，更容易与铝液分离。此外，清渣剂还可以改变渣的形状，使其由分散的小颗粒状变为较大的团聚体，更有利于通过过滤等方式去除。

2. 化学作用

   清渣剂中的成分与铝液中的杂质发生化学反应，如上述提到的氧化物之间的反应、氟化物对渣熔点的影响以及还原剂对金属氧化物的还原等。这些化学反应改变了渣的化学组成和物理性质，使得渣与铝液之间的差异更加明显，从而达到清渣的目的。例如，通过化学反应使渣的密度加大或减小，改变渣的熔点和黏度等，提高渣与铝液分离的可能性。

铝液清渣剂的使用方法

 

（一）添加量的选择

1. 根据铝液的含渣量确定添加量。如果铝液的含渣量较高，需要适当增加清渣剂的添加量。一般来说，对于含渣量较多的铝液，清渣剂的添加量可按照铝液重量的0.5% 2%左右进行添加；对于含渣量较少的铝液，添加量可控制在0.1% 0.5%之间。

2. 考虑合金种类的影响。不同的铝及铝合金对清渣剂的需求有所不同。例如，对于含硅量较高的铝合金，由于硅容易形成致密的氧化膜，清渣相对困难，可能需要适当增加清渣剂的添加量，一般比普通纯铝的添加量高出约0.2% 0.5%。

 

（二）添加方式

1. 直接撒入法

   将清渣剂均匀地撒在铝液表面。这种方法操作简单方便，但要求清渣剂颗粒分布要均匀，否则可能出现局部清渣效果不理想的情况。为了确保清渣剂均匀覆盖铝液表面，可以在撒入过程中用长柄工具轻轻搅动铝液表面，使清渣剂迅速与铝液接触并发挥作用。

2. 压入法

   利用专门的工具将清渣剂压入铝液内部。这种方式可以使清渣剂更快地与铝液中的渣充分接触，提高清渣效率。对于较深的铝液池，采用压入法可以避免清渣剂仅作用于表层的问题。例如，使用带有孔洞的平板状工具，将清渣剂放置在工具上，然后缓慢地将工具压入铝液中，使清渣剂逐渐释放并与铝液混合。

3. 预混法

   在熔炼前将清渣剂与部分原料（如废铝块等）预先混合均匀后再加入熔炉。这样可以使清渣剂在熔炼初期就与铝液中的杂质开始发生反应，有助于早期清除杂质，减少后期清渣的工作量。不过，预混法需要准确控制清渣剂与原料的比例，以免影响合金成分。

 

（三）清渣时机

1. 在铝液熔炼过程中，当铝液温度达到合适的范围（一般为700 760℃左右，不同合金类型略有差异）时进行清渣较为适宜。此时，铝液的流动性较好，有利于清渣剂与渣的充分接触和反应。

2. 如果在熔炼过程中发现铝液表面有明显的渣层形成，应及时进行清渣操作。尤其是在浇注前，确保铝液中的渣已经被基本清除干净，以保证铸件的质量。通常在熔炼完成后的保温阶段进行清渣，经过一段时间的静置，渣会在重力作用下与铝液分离，然后再进行清渣操作效果更佳。

铝液清渣剂的应用效果及优势

 

（一）应用效果

1. 提高铸件质量

   清除铝液中的渣可以显著减少铸件内部的气孔、缩松等缺陷。因为渣的存在会影响铝液的充型能力，导致铸件内部气体无法及时排出，从而形成气孔。同时，渣还会阻碍铝液的凝固收缩，造成缩松现象。经过有效的清渣处理后，铸件的组织更加致密，力学性能得到提升，如抗拉强度、延伸率等指标均有不同程度的改善。

2. 延长模具寿命

   渣对模具具有磨损和腐蚀作用。当含有大量渣的铝液进入模具时，渣会刮擦模具内壁，加速模具的磨损。而且，渣中的某些成分（如氧化铁等）可能会与模具材料发生化学反应，腐蚀模具。通过使用铝液清渣剂去除渣，可以减少对模具的损害，延长模具的使用寿命。

3. 优化生产流程

   清渣剂的使用简化了清渣工艺。传统的清渣方法（如人工捞渣等）效率低下，劳动强度大，而且难以清除渣。而铝液清渣剂能够快速有效地清除铝液中的渣，减少了清理时间，提高了生产效率。同时，由于渣的减少，也降低了对后续工序（如精炼、过滤等）的要求，节省了生产成本。

 

（二）优势

1. 性

   相比传统的人工清渣方式，铝液清渣剂能够在短时间内迅速与铝液中的渣发生反应并将其分离出来。例如，在大型铝熔炼车间，面对大量的铝液，人工清渣可能需要耗费数小时甚至更长时间，而使用清渣剂只需十几分钟到几十分钟即可完成清渣任务。

2. 环保性

   现代的铝液清渣剂大多采用环保型配方，其成分不会对环境造成严重污染。在清渣过程中产生的废弃物（如清渣后的残渣等）也易于处理，符合日益严格的环保要求。例如，一些新型清渣剂在燃烧或分解时不会释放有害气体，减少了对空气环境的污染。

3. 适应性强

   不同类型的铝液清渣剂可以适用于多种铝及铝合金的熔炼过程。无论是纯铝还是复杂的铝合金（如含铜、镁、锌等元素的合金），都可以找到相匹配的清渣剂。而且，清渣剂可以根据不同的熔炼设备（如反射炉、电阻炉、感应炉等）进行调整使用，具有广泛的适用性。