降低鋁熔損的爐渣處理方法化 船用鋁安

   在鋁合金熔煉過(guò)程中，由于鋁氧化以及鋁與爐壁、精煉劑相互作用而造成不可回收的金屬損失叫燒損。燒損和渣中所含的金屬總稱(chēng)為熔損。采用火焰反射爐熔煉鋁合金，由于爐料不同，渣量為爐料量的2%～5%,而渣中的含鋁量為渣量的40-60%左右。因此，正確的處理鋁爐渣，回收渣中的鋁來(lái)降低熔損具有重要的意義。5t火焰反射爐熔煉鋁合金的實(shí)踐，介紹處理鋁爐渣來(lái)減少熔損的方法。

　　1減少鋁爐渣的措施：鋁合金熔煉過(guò)程中，隨著(zhù)渣量增加，鋁的熔損也增多，而渣量的多少與熔煉溫度、爐料狀態(tài)、生產(chǎn)工藝等因素有關(guān)。從以下幾方面減少渣量：

　　(1)合理的爐子幾何尺寸及加料順序；

　　(2)嚴格控制熔煉溫度，防止過(guò)熱，火焰噴射應有一定的角度，以便快速熔化，縮短熔煉時(shí)間；

　　(3)合適的熔劑量和精煉時(shí)間，攪拌要平穩，不破壞熔體表面氧化膜，適時(shí)對鋁熔體覆蓋；

　　(4)對廢雜鋁分類(lèi)、清洗，對比表面積大的細碎爐料用壓力機打包；

　　(5)扒渣前對渣處理；

　　2對爐渣的處理

　　(1)扒渣前的處理：精煉后浮到熔體表面的渣，與熔體的浸潤性較好，濕潤角小于90o,渣中混有相當數量的熔體，這一部分熔體呈顆粒狀分散在渣中，與渣粘附在一起。熔體溫度低時(shí)兩者的濕潤性更好，若此時(shí)扒渣，隨渣帶出的熔體重量約是渣重量的60%。將爐渣量1‰～2‰的造渣劑均勻地撒地熔體表面，來(lái)減少渣中的含鋁量。造渣劑與鋁液的反應如下：Na2SiF6→2NaF SiF4；2NaF Al2O3→NaAlO2 NaAlOF2；4NaF 2Al2O3→3NaAlO2 NaAlF4；6NaF Al2O3→2AlF3 3Na2O反應物AlF3與鋁、氧發(fā)生放熱反應，所釋放的熱量，使粘性熔渣成為松散粉末狀的干性渣。這樣，鋁熔體與渣中氧化物的濕潤性變小，使混在渣中的顆粒狀鋁滴脫離而出，回到熔體中。

　　(2)出爐后的鋁渣處理：應當指出，經(jīng)過(guò)上述處理后扒出的渣仍混有鋁滴。在扒渣時(shí)，首先將其扒入帶有孔眼的鐵箱內，使一部分粘附在渣上的鋁熔體可滲漏出。扒渣完畢后，再將渣倒入準備好的坑內(經(jīng)特殊處理)，向渣中撒一些造渣劑，同時(shí)攪拌，使渣與造渣劑混勻，5～10min后從坑內將渣扒出。依靠造渣劑的快速升溫作用使渣溫達到950℃左右，渣中鋁滴周?chē)�的氧化膜破裂，而鋁滴借助自身重力逐漸匯集落到坑底。經(jīng)過(guò)二次處理的渣就只含有較少量的鋁粒了，將冷卻后的渣存放在一定地方，從中揀選其中的鋁粒。采用上述處理鋁爐渣來(lái)回收的方法，簡(jiǎn)易可行。目前，在鋁合金熔煉過(guò)程中熔損降到1.6%,有時(shí)可達到1.4%,如每年生產(chǎn)5000t鋁合金，可將原來(lái)因熔損而造成的經(jīng)濟損失減少40萬(wàn)元，經(jīng)濟效益相當可觀(guān)。一系列的改進(jìn)，但它們均是間歇操作，小的改進(jìn)并不能大幅度降低鈦的價(jià)格。因此應開(kāi)發(fā)新的、低成本的連續化工藝才能從根本上解決高生產(chǎn)成本這一問(wèn)題。為此，研究人員進(jìn)行了大量的實(shí)驗和研究。當前研究的重點(diǎn)有以下幾種方法：電化學(xué)還原法為了降低成本，人們對金屬鈦直接除氧進(jìn)行了研究。國外有人用電化學(xué)的方法使鈦中固溶氧的濃度降低到檢出界限(500 ppm)以下。他們認為在電化學(xué)除氧的過(guò)程中，除氧劑鈣在電解氯化鈣熔鹽時(shí)產(chǎn)生，O2-在陽(yáng)極以CO2或CO的形式析出。這種新型高純化方法，不僅用于鈦的脫氧，而且適用于釔、釹等稀土金屬，并且可使氧含量降低到10ppm。

　　電化學(xué)的方法的工業(yè)化實(shí)驗的流程是：首先將二氧化鈦粉末用澆注或壓力成形，燒結后作陰極，以石墨為陽(yáng)極，以CaCl2為熔鹽，在石墨或鈦坩堝中進(jìn)行電解。所加電壓2.8V～3.2V，低于CaCl2的分解電壓(3.2V～3.3V)。電解一定時(shí)間后，陰極由白色變?yōu)榛疑�，在SEM下觀(guān)察，0.25μm的TiO2轉變?yōu)?2μm的海綿鈦。以氯化鈣為熔鹽，較主要的原因是其價(jià)格低，并且對O2-具有一定的溶解度，使析出的鈦不易被氧化；另外，CaCl2無(wú)毒，對環(huán)境無(wú)污染。

　　與TiCl4熔鹽電解相比，此方法所用原料是氧化物而不是易揮發(fā)的氯化物，所以制備過(guò)程可以簡(jiǎn)化，而且產(chǎn)品質(zhì)量高；不會(huì )發(fā)生鈦的各價(jià)離子間的氧化還原反應；陽(yáng)極析出氣體為純氧氣(惰性陽(yáng)極)或CO、CO2的混合氣體(石墨陽(yáng)極)，易于控制，無(wú)污染。

　　該法不僅促進(jìn)了陰極附近的還原反應，同時(shí)使還原得到的鈦脫氧。這種方法將氧化物的直接電解還原和電化學(xué)脫氧法相結合，是制備鈦的一種新型方法，成為鈦提取工藝中較引人注目的方法。根據2000年英國自然雜志發(fā)表論文的數據估算，采用該方法，每噸海綿鈦降低生產(chǎn)成本13000美元左右，目前全球五六萬(wàn)噸的總產(chǎn)量如果改由該電化學(xué)方法生產(chǎn)，每年將節省7.7億美元的生產(chǎn)成本。

　　Armstrong法Amstrong等對Hunter法進(jìn)行改進(jìn)，使之成為連續化生產(chǎn)工藝。其流程是：首先將TiCl4氣體注入過(guò)量熔融的鈉中，過(guò)量的鈉起冷卻還原產(chǎn)物并攜帶產(chǎn)物進(jìn)入分離工序的作用。除去鈉和鹽即可得到產(chǎn)品鈦粉。產(chǎn)品中氧含量較低為0.2%，達到二級鈦的標準。對工藝略加改進(jìn)，可生產(chǎn)VTi、AlTi合金。與Hunter法相比，該方法的具有連續化生產(chǎn)、投資少、產(chǎn)品應用范圍廣、副產(chǎn)物分解為鈉和氯氣可循環(huán)利用的優(yōu)點(diǎn)。

　　該方法已經(jīng)接近了工業(yè)化生產(chǎn)，但仍然存在幾個(gè)問(wèn)題，如怎樣進(jìn)一步降低氧含量，產(chǎn)品成本如何等。

　　TiCl4電解還原法從電解工藝過(guò)程角度看，采用TiCl4電解法比Kroll法和Hunter法均具有優(yōu)越性。因此，從Kroll開(kāi)發(fā)熱還原法當初就有將鈦的冶煉過(guò)程轉變?yōu)殡娊夥ǖ南敕ā?

　　TiCl4電解還原法是惟一一種曾經(jīng)被認為是可能取代Kroll工藝的方法，美國、前蘇聯(lián)、日本、法國、意大利、中國等都對其進(jìn)行了長(cháng)期和深入的研究。采用TiCl4電解還原法在技術(shù)上首先需要將TiCl4轉變位鈦的低價(jià)氯化物且使之溶解于熔體中，同時(shí)，必須將陰極區和陽(yáng)極區隔開(kāi)和使電解槽密封。

　　意大利有人一直致力于TiCl4電解法的研究，他們通過(guò)對氯化法電解數據的分析，發(fā)現當溫度在900℃以上，電解液中不存在Ti2＋或Ti3＋，只有Ti4＋和Ti。以此為依據所建立的電解工藝為：TiCl4氣體注入多層電解質(zhì)中并被吸收。這個(gè)多相層由鉀、鈣、鈦、氯、氟的離子以及鉀、鈣等組成，并且把鈦陰極以及石墨陽(yáng)極分開(kāi)。在較低層生成的液體鈦沉到熔池底部至帶有水冷的銅坩堝中，形成鑄錠。但是該方法得到的鈦的純度不高，效率低。

　　展望具有優(yōu)越性能且資源豐富的鈦從20世紀后半葉起作為理想材料受到關(guān)注，但迄今為止都沒(méi)有從稀有金屬中擺脫出來(lái)，世界鈦的年產(chǎn)量?jì)H有數萬(wàn)噸。由于Kroll法是以金屬鎂還原四氯化鈦得到海綿狀金屬鈦，再加上流程長(cháng)、工序多等因素的迭加，導致海綿鈦成本居高不下，影響了鈦在各行業(yè)的應用，使其在許多應用領(lǐng)域中尚未推廣使用。但是，我們相信，隨著(zhù)科技的發(fā)展，金屬鈦新的生產(chǎn)工藝開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)成本的降低、生產(chǎn)規模的擴大，21世紀將真正成為鈦的世紀。

　　入到工件表層，形成冶金型牢固結合的沉積層。主機電源放電周期為10-3~10-1秒，高頻率的放電和電極棒(焊條)在工件表面的高速旋轉掃描，可實(shí)現大面積高效率的沉積涂層。

　　為什么能實(shí)現“冷焊”(熱輸入低)？

　　這是因為放電時(shí)間(Pt)比放電間隔時(shí)間(It)短，放電間隔期間熱量迅速擴散到工件的其他部分，因此熱量不會(huì )集中在工件的處理部分，實(shí)現真正意義的冷焊

　　為什么結合強度高？

　　電極棒(焊條)瞬間被電弧離子化并轉移到與其接觸的工件上面，同時(shí)出與等離子電弧的高溫(8000-10000℃)在工件表層下形成如盤(pán)跟錯節般的堅固擴散層，因此結合強度高不會(huì )脫落。

　　精密模具修補冷焊機設備特點(diǎn)：

　　¤設備先進(jìn)可靠，德國本土技術(shù)，國際水準大功率氬氣保護，可長(cháng)時(shí)間工作�！栊�轉式自損電極，沉積、堆焊效率高，冶金結合、涂層質(zhì)密�！枰粰C多用，可進(jìn)行堆焊沉積、表面強化等功能。通過(guò)調節設備的放電電壓，和放電頻率，可獲得須求的堆焊或強化涂層的厚度和光潔度�！璨僮骱�(jiǎn)單、低熱輸入，模具修補時(shí)無(wú)須預熱，堆焊的瞬間過(guò)程中無(wú)熱輸入，因而模具不變形、不退火、咬邊和殘余應力，不改變模具或產(chǎn)品金屬組織狀態(tài)�！桦姌O來(lái)源廣，經(jīng)濟實(shí)用�！柽m用基材廣，包括低碳鋼、中碳鋼、模具鋼、不銹鋼、工具鋼、鑄鐵、鑄鋼、鑄鋁、鋁合金、銅合金、鎳合金、碳鎢合金等，以及所有可以導電的導電體�！璀h(huán)保性，工作過(guò)程中無(wú)任何污染�！杞�(jīng)濟性，可現場(chǎng)在線(xiàn)修復，提高生產(chǎn)效率，節省時(shí)間和費用�！栊迯途�度高，涂層厚度從幾微米到幾毫米，只須打磨、拋光。也可進(jìn)行車(chē)、銑、刨、磨等各類(lèi)機械加工，以及電鍍等后期加工。

5083船用鋁板作船板優(yōu)勢
5083鋁合金是高鎂合金,在不可熱處理合金中強度良好，耐蝕性、可切削性良好。陽(yáng)極化處理后表面美觀(guān)。電弧焊性能良好。5083合金中的主要合金元素為鎂，具有良好的抗蝕性與可焊接性能，以及中等強度。優(yōu)良的抗腐蝕性能使5083合金廣泛用于海事用途如船舶，以及汽車(chē)、飛機焊接件、地鐵輕軌。