一种可在线使用的铝液精炼板制作方法与流程

本发明属于铝合金熔铸技术领域，应用于铝合金熔铸过程中的辅助除气除渣，具体地说涉及一种可在线使用的铝液精炼板及其制作方法。

背景技术：
铝合金是用途最广泛的合金之一，铝合金在制成成品之前都必须通过熔炼铸造工序，后续再采用机械加工、压延变形、热处理等方法来得到成品。铝可采用多种常用铸造方法进行铸造，而且利用金属模或安装在自动机械上的模具可实现大批量，低成本铸件的成产。作为铸造材料，铝合金具有流动性好、熔点低、密度小、热交换快，还具有化学再生性能好、铸态表面质量好，与大部分其它常用结构金属相比，铸造铝合金的操作温度低得多。在砂型铸造中，铝浇注温度低，砂子老化程度小，型砂寿命延长就可重复使用。铝合金在熔铸的过程中，处于高温含氧的环境中，铝的吸气量随着温度的升高，液态下保温时间的加长以及与燃烧产物的接触而增加，不可避免的产生氧化吸气等现象，若不对铝液进行处理，铝合金中的气、渣将会破坏材料的连续性，这对后续的加工和材料性能会造成致命缺陷；同时，溶于液态铝的氢气易造成铝铸件中气孔，当含氢的铝液凝固时，氢气就从铝液中析出，在铸件中易形成气孔，过高的熔化温度和处理温度会造成晶粒粗大，气孔和夹渣等铸造缺陷。目前，一般是通过炉内的惰性气体喷粉精炼、炉外的惰性气机分压除气，用过滤网、陶瓷板过滤等来减少铝合金液体中的气、渣含量。在炉外处理过程中，现有除气设备一般为箱式除气机，通过石墨转子喷出气体，利用分压原理除去铝液中含有的氢，处理完后，箱内要存留大量铝液，停止使用时也需要不间断通入气体和保温，一次投资大，维护费用高，造成极大消耗，对小型熔铝炉尤其严重，因此，铝合金在熔铸的过程中，需要考虑铸件工艺流程简单，降低成本，同时要解决铝液在线除气除渣，以提高铝合金铸件质量的问题。

技术实现要素：
本发明的目的是为了克服现有技术存在的缺陷，利用熔剂除气和负压除气原理，提供一种可在线使用的铝液精炼板及其制作方法，使铝合金铸造铝液除气除渣工艺简单，使用方便，成本低廉，效果明显，提高铝合金铸件产品质量。本发明采用的技术方案：一种可在线使用的铝液精炼板制作方法，所述精炼板由内有蜂窝状孔的耐火骨料板和填充在耐火骨料板蜂窝状孔隙的熔剂材料组成，通过一定的温度和压力使两种材料成为一个整体。其中，耐火骨料板由主要材料为氧化铝的陶瓷材料经高温烧制而成。熔剂材料主要成分为混合氯盐，在750~800度熔化，在0.5~0.8Mpa的压力下填充到耐火骨料板的缝隙中，再冷却成型为整体精炼板。所述混合氯盐成分配比为40～50%KCl、50～60%NaCl及少量氟盐。所述精炼板放置在内蓄有铝液的槽底部，槽上方设置有抽风机。本发明的有益效果在于：1、本发明在铝合金在熔铸的高温含氧的环境中，通过铝液精炼板上熔剂材料对铝液进行处理，减少铝合金液体中的气、渣含量，避免的产生氧化吸气等现象，利用分压原理除去铝液中含有的氢，使用方便，成本低廉，效果明显，是一种合适的铝液在线除气除渣装置。2、本发明铝液精炼板通过蜂窝状孔耐火骨料板和填充在骨料板蜂窝状孔隙的熔剂材料通过一定的温度和压力成为一个整体板，精炼板放置在内蓄有铝液的槽底部，由于铝液的高温，铝液经过时，精炼板中的熔剂和铝液发生反应，生成AlCl3气体，气泡上浮，铝液中的氢和气泡相合，且铝液中的渣被气泡吸附，同时上浮，从而达到除气除渣的目的，铝液经过精炼板后，铝液经过槽的整个底部均能与精炼板接触，不留死角；另一方面，由于熔剂材料被分散在骨料中，与铝液的接触面很小，通过改变精炼板的厚度和长度反应可持续至整个铸造过程，同时产生的气泡很小，表面积大，更容易捕获铝液中的气渣，达到较好的除气除渣效果。3、本发明由于在槽上方设置有抽风机，精炼板中的熔剂和铝液发生反应，生成AlCl3气体，气泡上浮后，由于抽风机的作用，在铝液表面现成轻微负压，利于铝液内气体的逸出，收集了烟气，改善了环境。附图说明图1是本发明一种可在线使用的铝液精炼槽结构示意图。图2是本发明一种可在线使用的铝液精炼板结构示意图。流槽1、铝液2、抽风机3、精炼板4、过滤板5、铸造工装6、耐火骨料板7、熔剂材料8。具体实施方式下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。如图1、2所示，本发明一种可在线使用的铝液精炼板制作方法，精炼板4由蜂窝状耐火材料骨料板7和填充在骨料孔隙的熔剂材料8组成，通过一定的温度和压力使两种材料成为一个整体精炼板。耐火骨料板7由氧化铝陶瓷经高温烧制而成，熔剂材料8主要成分为混合氯盐，混合氯盐成分配比为40%KCl、59%NaCl及1%氟盐，在750度下熔化，在0.6Mpa的压力下填充到耐火骨料板7的缝隙中，再冷却成型精炼板4。精炼板的目数、厚度、面积对铝合金在熔铸的过程中在线使用精炼板效果影响较大，铝液流量不同，需要的精炼板面积不同，目数过大，精炼板容易堵塞，目数过小，熔剂反应过快，面积过小，达不到精炼效果，厚度过厚，一铸次熔剂未用完，导致不必要的浪费，过薄又会导致过早使用完毕，对后来的铝液达不到精炼的效果，根据实验，得到如下数据，以每小时铝液流量5T为例，一铸次为一小时；具有较好的效果，如下表：序号目数厚度（mm）面积(m2)效果116500.5良好225400.5良好320500.4良好在铝液炉外处理中，精炼板4安装在铝液渡槽1的底部，槽1上方设置有抽风机3，铝液2从炉内流出，经过流槽1，接触到精炼板4，由于铝液的高温，铝液经过时，精炼板中的熔剂8和铝液2发生反应，生成AlCl3气体，气泡上浮，铝液中的氢和气泡相合，且铝液中的渣被气泡吸附，同时上浮，除气除渣，气泡上浮后，由于抽风机3的作用，在铝液表面现成轻微负压，利于铝液内气体的逸出；铝液经过精炼板后，铝液2经过时的整个底部均能与精炼板接触，由于熔剂材料8被分散在骨料7中，和铝液2的接触面很小，通过改变精炼板的厚度和长度反应可持续至整个铸造过程，同时产生的气泡很小，表面积大，更容易捕获铝液中的气渣，除气除渣，铝液2再通过过滤板5，进入铸造工装6进行铸造。