铝熔体在线除气装置的特性及其改进

铝加工产品熔铸工序节能降耗的方案与措施王国军【摘要】本文介绍了世界社会经济发展对节能降耗的迫切要求和《中国制造2025》国家战略有关对新材料产业绿色和创新的内容,剖析了国内外铝合金压力加工产品铝合金熔铸工序的特点与能源消耗现状,从装备保证条件、工艺技术优化两条主线讲解了铝合金熔铸工序节能降耗的方案和措施,指出了实现铝合金熔铸工序节能降耗的途径和下一步努力的方向.【期刊名称】《世界有色金属》【年(卷),期】2015(000)012【总页数】4页(P41-44)【关键词】铝合金熔铸;节能降耗;装备升级;工艺改进【作者】王国军【作者单位】中铝东北轻合金有限责任公司,黑龙江哈尔滨150060【正文语种】中文【中图分类】TG292《中国制造2025》新材料技术路线图指明了铝合金产业目标：重点突破低能耗短流程、高效高精度加工新技术、新工艺及装备。

高性能大规格材料制备及精密成形工艺与控制、服役性能评价技术。

先进铝合金材料年产销量要达到100万吨。

产业规模要达到500亿。

可见低能耗短流程等节能减排也是我国材料产业的发展方向。

我国的铝加工业发展十分迅速，据《中国有色金属工业发展研究报告》数据显示：1980年的加工材产量不到30万吨，2010年我国铝材一年产量为2026万吨，2014年生产铝材为4845万吨，5年翻了一番多，我国已成为铝加工材名副其实的生产大国，其中山东、河南、广东三省名列三甲；山东一省就有1000万吨以上的产量，发展速度惊人。

铝加工产业能源消耗巨大，而熔铸工序作为铝加工最大的能源消耗工序，是国家实施节能减排的重点领域，逐步淘汰污染严重、能耗超标、陈旧落后的设备，发展合理工业布局，提高设备性能及配置，提升工艺技术水平成为铝合金工业节能环保发展的主流趋势，也是业界研究和关注的焦点。

笔者在铝加工特大型企业工作多年，一直从事工艺创新、科研和新产品开发工作。

为更好地落实国家战略，现综合对国内外铝合金熔铸技术发展现状的了解，从装备升级和工艺改创新进两个主要方面深入分析一下铝合金压力加工产品熔铸工序节能降耗的有效途径。

铝及铝合金的熔体净化和晶粒细化摘要：综述了铝合金熔体净化的技术特点，重点分析了气泡浮游法、过滤法、熔剂法等几种常见的熔体吸附净化方法的工作原理和工艺改进，介绍了新型的旋转脉冲喷吹工艺、超声波净化工艺和电磁净化工艺，并展望了熔体净化工艺研究发展的趋势；综述了晶粒细化剂的发展历史及细化剂的细化机理和各种细化剂的比较，并着重介绍了新一代的Al-Ti-C晶粒细化剂。

关键词：铝合金；熔体净化；细化剂；细化机理1综述近年来铝合金材料大致向两个方向发展：一是发展高强高韧等高性能铝合金新材料，以满足航空航天等军事工业和特殊工业部门的需要；二是发展一系列可以满足各种条件用途的民用铝合金新材料。

与国外相比，我国铝合金研究的整体水平还比较落后，基础理论研究和技术装备水平及其完善程度都与国外的差距很大。

目前，铝合金研究的重点之一是研究和采用各种先进的熔体净化与变质处理方法，去除铝液中的气体和夹杂物，降低杂质含量，提高铝熔体的纯度，细化铝的晶粒从而改善铝合金的性能。

这也是可持续发展战略中废铝回收亟待解决的技术难题。

熔体净化是保证铝合金材料冶金质量的关键技术，引起企业界的广泛关注。

铝合金熔体净化的目的，主要是降低熔体中的含气量和非金属夹杂物含量。

对熔体纯洁度的要求，一般铝合金制品的含气量应小于0.15ml/100gAl，特殊的航空材料要求在0.10ml/100gAl以下；钠含量应在5ppm以下；非金属夹杂物不允许有1～5Lm尺寸的颗粒和聚集物，夹杂物含量越低越好。

可见，对铝合金熔体的纯洁度要求是非常严格的。

要达到上述要求，需采用各种先进的净化处理技术。

铝及其合金组织的微细化，可显著提高铝材的力学性能和加工工艺性能。

晶粒细化处理是使铝及其合金组织微细化，获取优质铝锭，改善铝材质量的重要途径。

铝加工工业的迅速发展促进了各种铝晶粒细化剂的开发与生产。

本文将在初步总结和分析国内外熔体净化和晶粒细化剂生产实践及文献资料的基础上，较全面地讨论各种铝合金熔体净化技术及其发展趋势，讨论各种晶粒细化剂及发展趋势。

铝热反应实验的改进
铝热反应是一种高温连续反应，通过铝和氧的化学反应，产生大量热能。

这种反应具
有高热效率、可控性好和环境友好等优点。

在实验过程中，可以通过一些改进来提高反应
的稳定性和效果。

第一，改进反应装置。

在传统的铝热反应实验中，常常使用球形反应管作为反应装置。

球形反应管存在着反应不均匀、热量难以散发等问题。

可以考虑使用更加均匀的反应容器，如圆柱形反应管，来增加反应的均匀性。

第二，改进铝热反应剂的制备方法。

传统的制备铝热反应剂的方法是将铝片切割成小块，然后通过研磨和筛网等工艺获得所需粒径的反应剂。

这种方法存在着粉尘污染、能耗
高等问题。

可以尝试使用其他制备方法，如溶剂反应、气相反应等方法，来获得更好的反
应剂性能。

改进氧化剂。

传统的铝热反应实验中，通常使用氧气作为氧化剂。

氧气具有易燃性和
爆炸性，存在一定的安全风险。

可以考虑使用其他更加安全的氧化剂，如过氧化氢、高氧
化锆等，来代替传统的氧气。

第四，改进反应控制方法。

在铝热反应实验中，控制反应速度和温度是非常重要的。

可以采用闭环反应控制系统，通过监测反应温度和压力等参数，实时调节反应条件，以达
到更好的反应效果。

第五，改进反应后处理方法。

铝热反应产生的副产物主要是氧化铝和氢气。

可以考虑
对反应产物进行高温分离和精炼处理，以提高产品的纯度和市场价值。

通过这些改进，可以提高铝热反应的稳定性和效果，进一步拓展其在能源领域的应用
前景。

铝液除气机原理标题：铝液除气机的工作原理及应用引言：铝液除气机是一种用于铝液中气体去除的设备，广泛应用于铝合金生产和加工过程中。

本文旨在介绍铝液除气机的工作原理，以及其在工业领域中的应用。

一、铝液中气体的问题铝液在熔炼和浇铸过程中，常常会含有大量的气体，如氢气、氧气和氮气等。

这些气体会对铝合金的质量和性能产生不利影响，如气孔、缩松、气泡和气体夹杂等缺陷。

因此，有效地去除铝液中的气体是铝合金生产中重要的工艺环节。

二、铝液除气机的工作原理铝液除气机通过利用物理和化学原理来去除铝液中的气体。

其工作原理主要包括以下几个方面：1. 压力平衡法：铝液除气机通过控制系统中的压力差，使铝液中的气体自动排除。

在铝液中施加一定的负压，使气体从铝液中解吸出来，并通过排气口排出。

2. 溶解法：铝液除气机中通常添加一定量的溶解剂，如硅、钛等。

这些溶解剂能够与铝液中的气体发生反应，生成易溶解的化合物。

通过溶解剂的作用，铝液中的气体被转化为易于去除的溶解气体，从而实现除气的效果。

3. 理化吸附法：铝液除气机中常使用一些具有高吸附性能的材料，如活性炭、分子筛等。

这些材料能够吸附铝液中的气体分子，从而实现除气的目的。

三、铝液除气机的应用铝液除气机广泛应用于铝合金生产和加工过程中，具有以下几个方面的应用：1. 铝合金熔炼：在铝合金的熔炼过程中，铝液除气机能够有效去除铝液中的气体，提高铝合金的质量和性能。

同时，去除气体还能减少铝液的气泡和缩孔等缺陷，提高铝合金的外观质量。

2. 铝合金浇铸：在铝合金的浇铸过程中，铝液除气机能够去除铝液中的气泡和气体夹杂物，提高铝合金的致密性和力学性能。

3. 铝合金加工：在铝合金的加工过程中，铝液除气机能够去除铝液中的气体，减少气孔和缺陷的产生，提高加工品的表面质量和加工性能。

结论：铝液除气机是一种重要的设备，用于去除铝液中的气体，提高铝合金的质量和性能。

通过压力平衡法、溶解法和理化吸附法等工作原理，铝液除气机能够有效地去除铝液中的气体，广泛应用于铝合金生产和加工过程中。

铝熔体在线除气净化机制研究柯东杰;陈群;李宇航【摘要】阐述液态铝液在线除气的物理化学原理,分析国内外铝液在线除气的研究状况和存在的不足.创新性地采用同实际铝液流量相当的动态水模拟试验进行研究,发现了动态两相流运动中存在合泡和短流现象.并提出有效的解决措施.同时发明了多项专利技术,发挥产学研密切配合的优势,研发出节能减排的在线除气工艺技术和装备.【期刊名称】《轻合金加工技术》【年(卷),期】2012(040)008【总页数】10页(P13-22)【关键词】铝合金;在线除气;动态水模拟;工艺研究【作者】柯东杰;陈群;李宇航【作者单位】福州麦特新高温材料有限公司,福建麦特新铝业科技有限公司,福建福州350001;福州麦特新高温材料有限公司,福建麦特新铝业科技有限公司,福建福州350001;福州麦特新高温材料有限公司,福建麦特新铝业科技有限公司,福建福州350001【正文语种】中文【中图分类】TG292铝及其合金在熔炼炉内高温熔炼过程中，来自纯金属锭、中间合金、废料、高温炉气、耐火材料和工具对铝熔体纯洁度的影响，使铸锭产生气孔和夹渣等冶金缺陷。

因此在生产过程中采用熔剂和惰性气体精炼来减少冶金缺陷的产生，然而炉内精炼处理均存在以下问题:(1)纯惰性气体精炼流量大、气泡大、熔体翻滚严重，容易氧化造渣，除气效果较好，但除渣效果差;且大流量氩气成本高，用氮气容易生成MgN和AlN，净化程度不良。

(2)氯气净化毒性和活性大，反应太激烈，害处多，净化效果更差。

(3)混合气体精炼用氮气和氯气混合或者氩气和氯气混合气体精炼，提高净化效果不明显，对人体健康有害，对周围设备腐蚀严重，为此必须有完好的通风防护设备。

(4)纯熔剂净化虽能较好清除氧化夹渣，也可以去除一些气体，但不彻底，还会带来熔剂夹渣。

(5)真空处理去气效果很好，但去除杂质的作用很小，而且设备造价、运行成本昂贵。

综上所述，当今最经济实用有效的具有熔剂净化效果和气体净化效果的炉内喷粉精炼是铝合金熔体最有效的精炼方法［1］。

提高铝合金熔铸质量的技术措施摘要：现阶段国内开始广泛投入使用铝合金材料：由于国内铝合金熔铸技术的研究持续深入，国内开始借鉴外国先进的技术和经验，确保国内铝合金熔铸的质量得到稳步升级。

对此，需要重视铝合金熔铸发展实际，并结合具体措施保障铝合金质量得到控制和强化。

关键词：铝合金;熔铸技术;熔铸质量;技术措施;铝加工生产中熔铸是要进行的第一步，良好的铸锭质量，能够对后续加工工序产生积极的影响作用。

熔铸的产品质量和内部的组织、晶体大小等都存在着密切的关联。

熔铸的质量与后续产品的质量也存在一定关联，且遗传性能较强。

想要生产出高端铝加工产品，就必须保证有良好的熔铸技术，确保熔铸产品质量的同时，也需要保障加工效率。

对此，要想确保熔铸技术得到迅速发展，需要强化提升技术的使用率与产品的研发比，为我国铝加工业的发展提供技术保障。

1铝合金熔铸技术发展现状随着我国工业的不断发展，铝合金材质产品的大量应用，熔铸技术也取得了一定的成果。

其技术涉及多重领域，如配料、熔炼、铸造、检测、智能化等等。

实际生产中，对于铸锭质量要求高的产品需要借助重熔锭技术对其进行熔铸，来提升铸锭的质量。

现阶段，由于技术的不断优化升级，大多数熔铸产品都能够科学有效的使用电解铝液进行施工。

使用电解铝液配料技术能够有效避免再进行使用重熔锭技术，降低能源消耗的同时，减少了铝液烧损及精炼剂的投放。

现阶段熔炼、铸造技术的发展状况已经能够与客户的需求相适应。

但对该技术进行使用期间还需要注重环保，提高能源的使用率，降低不必要的资源消耗。

电加热熔炼技术能够减少铝液烧损，但也需要进一步提升加热与升温的速度和能力。

现阶段，国内燃气、燃油熔铝炉主要使用烟气的余热的蓄热式烧嘴，不管采用何种燃气燃油炉，都是熔炼技术发展中必不可少的。

此外，炉内、外处理技术种类繁多，技术多样，呈现多样化的方向发展。

1.1熔体处理技术熔铸技术中进行熔体处理是十分重要的环节之一。

铝合金熔体内部中的各项碱金属、非金属等含量都与熔体铸造的质量存在着密切的关联。