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看一看旋转喷吹法对ZL104合金精炼的试验研究

发布时间:2021-11-18 13:04:23 阅读: 来源:氧气厂家

摘要:旋转喷吹法是精炼铝合金,降落含气量最有效的方法.根据正交表,用极差分析法对实验数据进行处理来肯定旋转喷吹法的最好工艺参数,其最好工艺参数组合: 旋转速度 600r/min ,流量 0.4m3/h ,精炼时间 6 min , 静置时间 5 min 违法强拆该怎么赔偿.关键词:旋转喷吹法 精炼 铝合金1.前言铸造铝合金的精炼是熔炼进程中的最重要的工艺方法,而精炼工艺由生产特点、技术水同等因素决定,目前存在的精炼方法有许多种(1),其中国内利用最广泛的是6氯乙烷压入法。最近几年来国内外相继推出了多种方法:如两气或3气法、多孔吹气法、高效熔剂法、熔剂喷吹法、过滤法、旋转喷吹法和无毒精炼剂法等(2)。这些方法大都是单1的精炼方法,有的偏重于除气,有的偏重于除杂。随着对铝合金铸件质量要求的提高,仅仅用单1的精炼方法很难同时将铝液中的气体和非金属夹杂物降落到很低的水平。国外在这方面发展较快,目前基本都使用联合精炼工艺,特别是在大型生产线上。国外常常使用的精炼工艺有真空-过滤法、吹气-过滤法、氯盐-过滤法、吹气-熔剂法等。其中吹气-过滤法利用最为普遍,如美国的Alcoa469法、Mint法,法国的Alpur法,英国的Fild法等(3)。另外,为避免炉内处理后在出炉、输送等环节上出现铝液的氧化和吸气,国外大都采取在线精炼处理的方法,而国内在此方面相对落后。本论文是用旋转喷吹法对ZL104合金进行精炼研究。2.精炼实验方案设计:1.实验材料及设备实验用的铝合金为ZL104合金,合金化学成分符合GB1173⑻6的要求。熔炼设备用SDL⑶型坩埚电阻炉,容量为50kg,由可控硅电源供电,加热部分为硅碳棒,功率25kW,电炉用镍鉻-镍硅热电偶测温,且可以实现自动控温。精炼设备为旋转喷吹净化机。2.旋转喷吹法机理旋转喷吹净化装置是华北工学院铸造工程研究中心自行研制开发的,它由支脚、圆盘底托、吹头及其传动部分、电气控制系统、气路供应系统和干燥器等组成。其中吹头及其导杆部分是该装置的核心。它们是由专用石墨制造,其中导杆起联接吹头和通气的作用楼房被强拆怎么补偿,而吹头结构是根据精炼铝合金容器大小及性能指标专门设计而成。吹头结构简图如图1所示。旋转喷吹法基本原理是通过吹头向合金中吹入氩气,利用吹头的快速旋转作用在熔体深处构成快速运动的气液涡流,使通入熔体的气体被破碎成细小(

3.铝合金含氢量测试 精炼前后的含氢量用1台英国产HYSCANⅡ型测氢仪测试。其基本工作原理以下:当测氢仪进入工作状态后,向测试腔中浇入定量(100g)铝液,然后测试腔被快速抽到1定真空度,关闭抽真空的阀门,另外1阀门自动打开并开始抽氢,氢被抽到1特定容器后测出其体积,通过内置电脑的1系列复杂计算后,测氢仪即显示出浇入铝液的含氢量(ml/100g),全部进程只需5分钟。4.旋转喷吹精炼工艺因素及实验旋转喷吹除气工艺触及到旋转头的结构、吹头转速、气体流量、旋转时间、气体压力、精炼后的静置时间等众多因素,鉴戒前人经验,本实验的旋转头作固定使用,通气压力统1定为0.2~0.3atm。所以,本实验的主要影响因素有:A.吹头转速 B.气体流量 C.旋转时间 D.静置时间具体因素水平表如表1 表1 工艺因素水平表

为获得准确可靠的实验结果,本实验制定了严格的精炼工艺,即每炉内加入45公斤新铝合金材料,精炼温度720∽730℃,吹头伸入铝液内至埚底50mm ,每炉次完成3个实验号,即在1定转速下,通过改变其它3个因素,测定两个试样的含氢量,取其平均值,作为该工艺条件下铝液的含氢量。试样采取标准取样勺100g从铝液面以下50∽70mm处取出,倒入测氢仪试样腔中,测定其含氢量,然后将冷却后的测氢试样沿中央部位锯开,在砂纸上磨平,经10% NaOH 溶液腐蚀后,视察其剖面气孔散布情况。3.实验结果1.铝液在不同工艺条件下含氢量的变化表2 旋转喷吹法吹氩精炼ZL104的正交实验表

2.不同含氢量试样剖面视察

4.结果分析实验进程中没有烟雾及刺激性气体放出,液面没有强烈的搅动,只有安稳的旋转,表面氧化膜1般不会破裂,1旦有气泡破裂,其下的H2和Ar就会马上溢出,H2和空气中的O2快速反应生成H2O,Ar覆盖在熔池上方保护铝液,故铝液表面氧化程度很轻。因此,该实验扒除的浮渣基本上是从铝液内部带出来的,铝液的"纯净度"很高。表3数据是用极差法进行处理后,得出4个因素由主到次顺序为:吹头转速→氩气流量→静置时间→旋转时间,按正交表选出的最好方案为:在600 r/min的转速下、以0.4 m3/h的流量旋转6min并静置5 min 。从图3可看出:含氢量在0.20 ml/100g以上的铝液在真空下凝固后合金内存在大量的气孔,有些气孔还特别大(如图3 中a、b、c);含氢量在0.10 ml/100g~0村委会强拆村民民房怎么办.20 ml/100g间的断面上还有少量细小孔洞(如图3中d、e)。含氢量在0.10 ml/100g以下的断面上用肉眼已看不见气孔了(如图3中f)据此可推断,在1般铝合金铸造中,只要含氢量到达0.10 ml/100g以下就应当能满足生产需要了。 5. 结论(1)用旋转喷吹法精炼铝液最好工艺参数组合:旋转速度600 r/min;气体流量0.4 m3/h;精炼时间6 min;静置时间5min ,除氢率可到达70% 以上。(2)旋转喷吹法是1种有效的铝液精炼方法,它具有精炼效果好、无污染、消耗小、精炼气体消耗少等优点。 参考文献1.朱承兴. 先进的铝合金精炼技术---旋转喷吹法.特种铸造及有色合金,1995(4):12∽152.杨长贺,高钦编著.《有色金属净化》,大连理工大学出版社,1989 :148∽1503.武殿梁,铝液动态净化技术及工业装备的研究:[硕士论文] 太原: 华北工学院,1998(end)资讯分类行业动态帮助文档展会专题报道5金人物商家文章