Потоци за топене на алуминий химически състав
Какво представляват флюсовете
Газообразните и твърдите флюси играят важна роля в дегазирането, отстраняването на магнезий и флюсирането на алуминий и неговите сплави.
Газове, инертни и активни, или твърд поток хексахлороетан могат да се използват за отстраняване на разтворения водород и натрий.
Магнезият може да бъде отстранен чрез продухване с хлор или чрез третиране с флюс, съдържащ алуминиев флуорид.
Потоци на базата на смес от KCl-NaCl се използват като потоци за покритие, т.е. за защита на алуминиевата стопилка от окисляване.
За извличане на алуминий от шлака се използват по-активни флюси, съдържащи криолит или други флуориди. Вижте също топене на алуминий: образуване на шлака
Натриев хлорид и калиев хлорид в потоци
Твърдите флюси са основно смес от хлоридни или флуоридни соли с добавки, които им придават специални свойства. Повечето потоци се основават на смес от KCl и NaCl, които образуват нискотемпературна евтектика (665°C). Друга често срещана съставка на потока е NaF, който образува трикомпонентна евтектика с KCl и NaCl с точка на топене 607°C. В този случай точката на топене на алуминия (търговски чист) е около 655-660 °C.
Покривни флюси за алуминиева стопилка
Типичният флюс за покритие съдържа около 47,5% NaCl, 47,5% KCl и 5% флуоридна сол. Ниската точка на топене увеличава течливостта на потока.
Други флюсове за покритие се основават на смес от MgCl2-KCl, която образува нискотопима евтектика при 424°C, или на карналит (MgCl2∙KCl), който се топи при 485°C. Тези покривни потоци са силно течни и могат да образуват тънък слой върху повърхността на стопилката.
Флюси - смеси от соли
Много вещества се използват в потоци - около 3 дузини - всичкитеса соли. Повечето от тях са хлориди и флуориди. Добавянето на тези соли към флюсовете повишава техните специфични свойства: течливост, омокряемост, химическа активност.
Най-известните от тях са натриев хлорид (трапезна сол) и калиев хлорид. Тяхната точка на топене в чист вид е съответно 801 и 770 °C. Тяхната плътност в твърдо състояние е 2,165 и 1,984 g / cm 3, а в течно състояние - 1,55 и 1,53 g / cm 3.
Ролята на флуорните соли в потоците
Флуоридните соли на алкални метали действат като повърхностноактивни вещества за намаляване на повърхностното напрежение между флюса и метала и между флюса и оксидите. Хлоридните соли, както и AlF3 и MgF2 проявяват това свойство в много по-малка степен.
Слоевете флуорид на алкални метали са способни да разтварят оксиди и да проникват през оксидни филми, които съдържат алуминиев метал в натрупвания от шлака и замърсители. Това води до увеличаване на омокряемостта, което допринася за отделянето на оксидни включвания от стопилката и метален алуминий от шлаката.
За съжаление флуоридните соли на алкални метали имат висока точка на топене. Това води до удебеляване на филма на течния поток, което ограничава неговото приложение. В допълнение, изхвърлянето на соли, съдържащи флуор, има повече проблеми, отколкото чисто хлоридните соли.
Флуорни слоеве в потоци
Флюсовете могат да съдържат следните флуоридни соли:
Ролята на кислорода в компонентите на потока
Добавянето на кислородсъдържащи компоненти като KNO3 към флюсовете осигурява генериране на топлина. Кислородът, който се отделя при разлагането на нитратите, реагира с металния алуминий, за да образува оксид Al2O3 и отделя значително количество топлина. Това локално увеличава течливостта, като помага за отделянето на металния алуминий от оксидите.При почистващите флюси тази реакция увеличава проникването на флюса в натрупванията върху облицовката.
Потоци, които генерират газове
Някои твърди потоци се разлагат на хлор, въглероден диоксид CO2 или газ като AlF3. Ако тези потоци се поставят под повърхността на алуминиевата стопилка, те образуват мехурчета, които премахват водорода. Най-известният такъв дегазиращ поток е хексахлороетан C2Cl6. Образува газове Cl2 и AlCl3.