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钙和氧化物夹杂对铝合金性能有害,因此在铝合金生产过程中需予以去除。本研究针对目前排杂精炼剂功能单一的特点,设计了以去除有害杂质钙和氧化物夹杂为目的新型精炼剂,合理的选择和分配了新型精炼剂基体熔剂组元和附加剂组元。用熔合法制备了新型精炼剂,通过制备实验,研究了组分配比对新型精炼剂实收率以及密度的影响,最终选择了合理的组分配比;并且还研究了熔炼温度、熔炼时间对新型精炼剂实收率及偏析的影响,得出理想的制备条件。对所制备出的新型精炼剂进行物理性能测试,测出其熔点为617.43℃,密度为2.24×103kg/m3,满足铝合金熔炼过程中对精炼剂提出的低熔点和低密度的要求。通过对所制备的新型精炼剂进行热分析,发现温度在562.51℃时新型精炼剂中的冰晶石的结构由单斜向立方转变,转变反应为吸热反应,在DSC曲线上表现为吸热峰。并对新型精炼剂做x—射线衍射分析得知制备的新型精炼剂中没有新的组分出现。通过新型精炼剂去除铝熔体中有害杂质钙的实验研究,得出了理想工艺条件:新型精炼剂加入量为4%,静置时间为15分钟,搅拌时间为15分钟,搅拌速率为80转/分钟,温度为720℃。新型精炼剂有效去除有害杂质钙的化学反应如下:
3Ca+2AlF3→3CaF2+2Al通过对精炼剂渣做x—射线衍射分析,发现渣中存在有CaFe,验证了新型精炼剂除钙化学反应发生。实验结果表明:新型精炼剂能够有效地去除铝熔体中的有害杂质钙。
利用新型精炼剂进行了去除铝熔体中氧化物夹杂的实验研究,结果表明:当新型精炼剂加入量为5%,精炼温度为710℃,静置时间为20分钟,搅拌速率为80转/分钟,搅拌时间为12分钟时,新型精炼剂去除铝熔体中氧化物夹杂的效果最好。同样,实验结果表明:新型精炼剂能够有效地去除铝熔体中的氧化物夹杂,能够达到铝合金精炼的目的。