杂质含量 0.2%（%） 含量≥ 99.7-99.8%（%）铝锭分类鋁锭按成分不同分重熔用铝锭、高纯铝锭和铝合金锭三种：按形状和尺寸又可分为条锭、圆锭、板锭、T形锭等几种下面是几种常见的铝錠； 重熔用铝锭--15kg，20kg（≤99．80％Al）：
锭--30～60kg（拉丝用）主营产品为电解重熔铝锭及其深加工产品,其中电解铝产能11.5万吨,铝的深加工产能4万吨。
*ST關铝4月20日公布的年报显示,当年关铝股份营业总收入17.79亿元,同比下降28.11%;净利润亏损7.12亿元,亏损扩大42.99%;每股收益-1.09元重熔用铝锭是电解铝企业的主要产品，也是铝及铝制品深加工行业的主要原料其质量的好坏将直接影响到下一步深加工产品的质量。本文针对重熔用铝锭生产的实际情况从原铝的排包、配料，以及大K的处理等方面详细的论述了提高重熔用铝锭质量的方法具有一定的指导意义．近日从中国质量协会公布嘚2009年度有色金属产品实物质量认定结果中获悉,云南铝业股份有限公司申报的重熔用铝锭、铸造铝合金、电工圆铝杆、铝及铝合金板带材4个主导产品,荣获国家有色金属产品实物质量“金杯奖”,标志着云铝公司4个主导产品达到国际同类产品实物质量水平。通过了解重熔铝锭的知识峩们才可以掌握其真正的价值，你可以登陆上海有色网查找更多的信息
重熔用精铝锭是一种投资者较为关注的一个信息，让我们来了解丅重熔用精铝锭是生产铝制品的主要原料，是一种质量轻、耐腐蚀、易导热导电、可延展、能循环使用的绿色环保型金属材料广泛应鼡于建筑、电力、包装、交通运输和日用消费品等多个行业。1 范围本标准规定了重熔用精铝锭的要求、试验方法、检验规则及包装、标志、运输、贮存本标准适用于二层液电解法生产的重熔用精铝锭2 引用标准下列 标 准
包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条攵本标准出版时所示版本均为有效。所有标准都会被修汀使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性GB /T 6 9s7，1一6987.21一1986 铝及铝合金囮学分析方法GB /T 6 98722一6987.23一1987 铝及铝合金化学分析方法GB /T 6 铭7.24一1988 铝及铝合金化学分析方法GB /T 7
999一1987 铝及铝合金的光电光谱分析方法GB /T 1s 7o 1987 数值修约规则YB /T o 25一1992 包装用钢带3 外观精铝 锭 应 无积渣、无裂纹、无飞边。允许有浇铸冷却凹面4 化学成分的仲裁分析方法重熔 用 精
铝锭的化学成分分析方法可按GB/T6978.1一6987.24或GB/T了999的规萣进行化学成分仲裁分析方法按GB/T6987.1一698724的规定进行 表面质量检验方法重熔用精铝锭的表面外观质量用目视检查 重熔用精铝锭1、性能与特点： 铝是一种轻金属，其化合物在自然界中分布极广地壳中铝的含量约为8％（重量），仅次于氧和硅居第三位。在金属品种中仅次於钢铁，为第二大类金属采用氧化铝-冰晶石通过电解法生产，铝锭进入工业应用之后有两大类：铸造铝合金和变形铝合金铝的密度小、强度高、导电导热性好、耐蚀延展性良好、易加工。2、用途： 应用范围十分广泛用于轻工、电力、电气、电子、汽车、机械制造、建筑、包装等行业。3、重熔用铝锭化学成分执行标准为GB／T4、重熔用铝锭按化学成分分为六个牌号：Al99.85、Al99.80、Al99.70、Al99.60、Al99.50、Al99.00。铝是一种银白色金属在地壳中含量仅次于氧和硅排在第三位。铝的密度铝锭小仅为铁的34.61%、铜的30.33%，因此又被称作轻金属铝是世界上产量和用量都仅次于钢鐵的有色金属。铝的密度只有2.7103㎏/m3约为钢、铜或黄铜密度的1/3左右。由于铝的材质轻因此常用于制造汽车、火车、地铁、船舶、飞机、火箭、飞船等陆海空交通工具，以减轻自重增加装载量铝在军工中也有广泛应用。
如果你想更多的了解关于重熔用铝锭的信息你可鉯登陆上海有色网进行查询和关注。
重熔用铝锭是一种投资者较为关注的一个信息让我们来了解下。重熔用铝锭是生产铝制品的主要原料是一种质量轻、耐腐蚀、易导热导电、可延展、能循环使用的绿色环保型金属材料，广泛应用于建筑、电力、包装、交通运输和日用消费品等多个行业重熔用铝锭1、性能与特点： 铝是一种轻金属，其化合物在自然界中分布极广地壳中铝的含量约为8％（重量），僅次于氧和硅居第三位。在金属品种中仅次于钢铁，为第二大类金属采用氧化铝-冰晶石通过电解法生产，铝锭进入工业应用之后有兩大类：铸造铝合金和变形铝合金铝的密度小、强度高、导电导热性好、耐蚀延展性良好、易加工。2、用途： 应用范围十分广泛鼡于轻工、电力、电气、电子、汽车、机械制造、建筑、包装等行业。3、重熔用铝锭化学成分执行标准为GB／T4、重熔用铝锭按化学成分分為六个牌号：Al99.85、Al99.80、Al99.70、Al99.60、Al99.50、Al99.00。铝是一种银白色金属在地壳中含量仅次于氧和硅排在第三位。铝的密度铝锭小仅为铁的34.61%、铜的30.33%，因此又被稱作轻金属铝是世界上产量和用量都仅次于钢铁的有色金属。铝的密度只有2.7103㎏/m3约为钢、铜或黄铜密度的1/3左右。由于铝的材质轻因此瑺用于制造汽车、火车、地铁、船舶、飞机、火箭、飞船等陆海空交通工具，以减轻自重增加装载量铝在军工中也有广泛应用。
铝錠分类铝锭按成分不同分重熔用铝锭、高纯铝锭和铝合金锭三种：按形状和尺寸又可分为条锭、圆锭、板锭、T形锭等几种下面是几种常見的铝锭； 重熔用铝锭--15kg，20kg（≤99．80％Al）： T形铝锭--500kg1000kg（≤99．80％Al）： 高纯铝锭--l0kg，15kg（99．90％～99．999％Al）；
铝合金锭--10kg15kg（Al--Si，Al--CuAl--Mg）； 板锭--500～1000kg（制板用）； 圆 锭--30～60kg（拉丝用）。在我们日常工业上的原料叫铝锭按国家标准（GB/T
）应叫“重熔用铝锭”，不过大家叫惯了“铝锭”它是鼡氧化铝-冰晶石通过电解法生产出来的。铝锭进入工业应用之后有两大类：铸造铝合金和变形铝合金铸造铝及铝合金是以铸造方法生产鋁的铸件；变形铝及铝合金是以压力加工方法生产铝的加工产品：板、带、箔、管、棒、型、线和锻件。按照?重熔用铝锭?国家标准“重熔鼡铝锭按化学成分分为6个牌号，分别是Al99.85、Al99.80、Al99.70、Al99.60、Al99.50、Al99.00”（注：Al之后的数字是铝含量）目前，有人叫的“A00”铝实际上是含铝为99.7%纯度的铝，在伦敦市场上叫“标准铝”大家都知道，我国在五十年代技术标准都来自前苏联“A00”是苏联国家标准中的俄文牌号，“A”是俄文字母而不是英文“A”字，也鈈是汉语拼音字母的“A”和国际接轨的话，称“标准铝”更为确切标准铝就是含99.7%铝的铝锭，在伦敦市场上注册的就是它如果你想更多的了解關于重熔用铝锭的信息，你可以登陆上海有色网进行查询和关注
一段脱水在欢腾炉中进行。欢腾炉为上宽下窄的长方体形钢板制造、外包保温材料，里边水平放置一块风帽式筛板筛板上面空间用带溢料孔的钢板隔成3个室。筛板下面对应3个热风室别离向筛板上3个室送叺不同温度的热风，吹得粉状光卤石料体积膨胀起来使之充沛均匀的加热脱水，物料温度别离到达一室125-150℃、二室160-180℃、三室200210℃用3台焚烧爐别离向三个室直销热风，燃料为煤气或天然气光卤石料接连参加欢腾炉一室，依托料面高差主动移动到二室和三室逐步脱水，从三室出料口接连排出一次脱水料料在炉内停留时间2h左右，光卤石水解率8%一次脱水料成分MgCl2
50%、KCl 37%、NaCl 6%、MgO 1.7%、H2O 5%。实际上一段脱水脱去5.5分子结晶水后，脱水料只含0.5分子结晶水欢腾炉产能，1m2筛板1h产一次脱水料260-280kg一般用的是筛板面积为30-36m2的欢腾炉，欢腾炉长8-10m、宽4m、高8-10m日产一次脱水料190-230t。出產1t一次脱水料耗入造光卤石1.6-1.7 t耗热值40320
kJ/m3的天然气100m3左右。欢腾炉尾气含炉料粉尘和HCl用坐落炉顶的旋风收尘器捕集粉尘，并返至炉内然后用耐腐蚀风机将尾气送入洗刷塔，用石灰乳净化后排放洗刷塔为空塔，高约14m尾气从塔下部进入，塔内气速小于4m/s;石灰乳从塔上部喷淋喷淋密度70m3/（m2·h)。
光卤石二段脱水选用熔融氯化。脱水炉称氯化器结构见图4。氯化器由三个室组成—熔化室、氯化室和弄清室钢板外壳，内衬耐火砖熔化室和氯化室均由顶部刺进的钢电极加热，管从侧墙刺进氯化室熔化室和氯化室各由1台变压器供电。弄清室不加热┅次脱水料接连参加熔化室，一同参加还原剂石油焦粉在500-550℃温度下熔融脱水，一同也有一部分光卤石水解为MgO熔体流入氯化室，在750-820℃温喥下完全脱除水分水解生成的MgO与反响生成MgCl2，氯化反响式为2MgO＋2Cl2十C====2MgCl2＋CO2；未氯化的MgO一部分沉降在炉底一部分含在熔体中。氯化室熔体流入弄清室在700-750℃温度下弄清，熔体中MgO沉降在炉底上部熔体是无水光卤石（KCl·MgCl2），无水光卤石熔体从溢流口守时放入台包运至电解车间电解。无水光卤石成分MgCl2
光卤石电解，选用无隔板镁电解槽与卤水炼镁用的电解槽根本结构相同。电解槽的集镁室坐落电解室一侧也有集鎂室坐落两电解室之间的电解槽。光卤石电解槽电流强度一般为105-180kA。氯化器产出的无水光卤石熔体守时用台包运到电解车间参加电解槽，在700-720℃温度下电解电解质成分为：MgCl2 6%-4%，KCl 68%-78%NaCl 12%-20%，CaCl2
1%-3%电解出的镁，用真空台包守时从电解槽集镁室抽出送精粹铸锭。电解出的一部分送入氯囮器进行光卤石二段脱水，大部分液化成无水光卤石中MgO和槽中MgCl2水解发生的MgO沉积在槽底构成渣。厚渣层影响导电需守时排渣。光卤石电解因为无水光卤石料含有很多KCl，电解质中KCl含量不断增高当KCl含量超过了正常电解质成分规模时，就不能进行正常加料和电解有必要排絀一部分电解质，即排废电解质这是光卤石电解炼镁的特色。废电解质含KCl70％以上破碎后作钾肥。电解槽集镁室排气含有Cl2和HCI,净化办法与咣卤石一段脱水尾气净化办法相同电解出1t镁耗无水光卤石8.3-8.5t，直流电kW·h排出废电解质4t。[next]
光卤石炼镁物料流量大，电解操作多、劳作量夶副产钾肥。光卤石炼镁是前苏联研制开发并改善的现在，俄罗斯、乌克兰和哈萨克斯坦镁厂均选用这一办法出产镁 （三）氧化镁氯化电解 该办法以白云石和海水（或卤水）为质料，经煅烧、消化、焙烧、制球、球团枯燥和氯化得到无水氯化镁在熔融状况电解制取鎂。工艺流程见图5
氯化炉直径约4.1m，高约8.8m内衬耐火砖，上下两排碳素电极各由1台变压器供电，炉体下部有3个口从炉底起2.7m高炉膛内堆滿直径和高均为100mm的碳素块，作发热电阻储存氯化镁熔体并支撑炉料球团料从炉顶参加，从口通入通电加热，球团进行氯化反响反响苼成的氯化镁熔体守时从炉底流口放出。氯化镁熔体成分为MgCl2>92%、MgO
MgO＋Cl2＋C====MgCl2＋CO 氯化镁熔体聚集于炉底守时从炉内放出，用台包运到电解车间氯囮镁熔体成分为MgCl2≥92、MgO≤0.3、C≤0.2%。当炉内渣堆集到一定量时阻断了电极导电，停炉清渣并修补炉衬。从开炉到停炉氯化炉运转一个周期4-6個月。氯化炉尾气含Cl20.2%-0.5%、HCl
1％-2%还含有MgCl2等氯盐组成的提高物，先用水洗刷除去提高物和HCl再用石灰乳洗刷后排放。洗刷废水用石灰乳中和后排放。氯化炉均匀日产MgCl2 8.5t出产1t氯化镁，耗菱镁矿1.02-1.05tCl2 1.01-1.05t，石油焦110-120kg,电850kW·h出产1t镁，除电解回来的外还需弥补Cl2
1.5-1.8t。损耗的原因是菱镁矿中其他成汾SiO2、CaO、Fe2O3、A12O3、H2O及石油焦中蒸发分都参加氯化反响，生成氯化物耗费一部分；氯化炉尾气带走一部分没有反响的。用于出产氯化镁的只占60%-70%損耗多、环保差是这一办法的缺陷。
氯化炉产出的氯化镁熔体用台包运到电解车间，守时参加电解槽电解电解质温度为680-730℃，电解质成汾为MgCl2 7％-15％、NaCl 38％-48％、CaCl2
35％-45％、KCl3%-7%电解出的液体镁，守时用真空台包从电解槽集镁室抽取出来送去精粹铸锭。电解出的Cl2接连地从电解槽抽出並送入氯化炉出产氯化镁。在出产中循环氯化镁熔体中MgO和槽中MgCl2水解发生的MgO沉积在槽底构成渣。故需守时排渣电解槽集镁室排气含微量Cl2囷HCl，用石灰乳洗刷吸收后排放电解出1t，耗无水氯化镁4t左右直流电
（一）卤水脱水电解 该办法以卤水为质料，通过净化、浓缩和脱水嘚到纯洁无水氯化镁，然后在熔融状况电解制取金属镁简称卤水炼镁。卤水是含MgCl2
430g/L的水溶液含有SO42-、Br-、MnO2、Fe（OH）3和B2O3等杂质。海水和盐湖水提取NaCl和KCl后的溶液就是卤水也可以用与菱镁矿或蛇纹石等含MgO的矿藏反响制取卤水。卤水在氯化氛下脱水电解炼镁工艺流程见图1
卤水净化指除掉卤水中杂质。用电加热器将卤水加热至60-70℃送入带搅拌机的槽中，参加CaCl2卤水中SO42-与CaCl2反响，生成CaSO4沉积反响式SO42-+CaCl2=====2C1-+CaS04↓，过滤溶液除掉CaSO4卤水ΦMnO2和Fe（OH）3一起被过滤除掉。滤液送入除塔通入Cl2将溶液中的Br-置换出来、别离出去，反响式2Br-+Cl2====2Cl-+Br2然后用有机溶剂萃取除B2O3。净化后卤水中杂质含量为SO42-≤0.005%,
净化后的卤水选用蒸腾浓缩去掉很多水。用三效真空蒸腾器加热蒸腾卤水加热至180-190℃，卤水浓缩至MgCl2/H2O摩尔比为1/5浓卤液送入造粒塔慥粒。造粒塔直径10-12m、高25-30m浓卤液从塔顶喷入，空气从塔底鼓入浓卤液冷却结晶成粒度为0.5-2mm的含结晶水的氯化镁粒[MgCl2·(3.8-5)H2O]。又称氯化镁水合物
氯化镁水合物中水分的脱除，在空气中加热至必定温度水分还未彻底脱除便发生氯化镁水解反响MgCl2＋H2O====MgO+2HCl,使脱水反响不能进行下去。因而氯囮镁水合物脱水分两段进行。一段脱水在2台串联欢腾炉中进行用热空气加热，2台炉内温度分别为180℃和250℃脱去3-4分子水，反响式为MgCl2·6H2O====MgCl2·2H2O+4H2O,得箌一次脱水料（MgCl2·2H2O）二段脱水在1台欢腾炉中进行，用热的HCl气体加热炉内温度330℃，脱去一次脱水猜中悉数水分反响式为MgCl2·2H2O====MgCl2+2H2O,得到颗粒状無水氯化镁，成分为MgCl2>95%、MgO
3％-4%故称熔盐电解。用几种氯盐混合物作电解质是为了使电解质熔点低，密度、导电性和黏度等适合电解质温喥720-730℃。电解室中电极上进行的反响：阴极Mg2++2e→Mg,阳极2C1--2e→Cl2镁呈液态在阴极上分出并被电解质循环带入集镁室。液态镁比电解质轻浮在电解质表面上。守时用真空台包从集镁室抽取镁送去精粹铸锭。在阳极上分出并聚集于电解槽的电解室上部空间用氯压机从电解槽中接连地抽出，液化成无水氯化镁颗粒料含的MgO和槽中MgCl2水解生成的MgO沉积在槽底构成渣。渣层增加到必定厚度影响导电故需守时排渣。电解出1t镁耗无水氯化镁颗粒料4t左右，直流电kW·h产出Cl2
2.92 t,实收Cl2 2.8-2.9t,其他Cl2逸失了。为使电解厂房内环境好集镁室有必要排气保持微负压。集镁室排气含有微量Cl2和HCl用石灰乳洗刷吸收后排放。这一炼镁办法称为卤水在氯化氛下脱水电解炼镁 该出产工艺流程是国际最先进的炼镁办法，电解镁的矗流电耗低环保好。
另一个卤水炼镁办法为熔融氯化脱水电解该办法的卤水净化与上述办法相同，卤水蒸腾浓缩至MgCl2/H2O分子比为1/6~1/7送入喷霧塔进行一段脱水。喷雾塔直径12m,高30m浓卤水加热至110℃，从塔顶喷入从塔底送入温度510℃气体（镁厂邻近热电站层气），浓卤水进一步蒸腾沝一起进行氯化镁水合物一段脱水，得到粒度20μm的一次脱水料成分为MgCl2 82％-85％，MgO
3％一次脱水料参加熔融氯化炉，脱除剩下水分氯化炉為圆筒形，电极加热一次脱水料从炉顶参加，一起参加还原剂石油焦粉从炉底通入Cl2，Cl2来自电解槽炉内熔体温度810℃，参加炉内的一次脫水料熔化脱水脱水过程中发生的MgO和一次脱水猜中MgO与Cl2反响生成MgCl2,未被氯化的MgO沉于炉底成为渣。因而称为熔融氯化脱水脱水反响式见前面敘说。MgO氯化反响为2MgO+C+2Cl2====2MgCl2＋CO2氯化镁熔体含MgCl2
0.25％。渣主要成分为MgO氯化镁熔体，守时从炉内放出用台包运输车运至电解车间参加电解槽。渣守时從炉内排出氯化炉尾气含有Cl2和HCl，用耐腐蚀风机接连抽出用石灰乳洗刷吸收后排放。该出产办法因为熔融氯化镁脱水中生成渣丢失一蔀分氯化镁；熔融氯化脱水炉走漏Cl2不可避免，从炉内放氯化镁熔体时又带出Cl2,因而环保较差美国犹他州大盐湖罗莱（Rowley）镁厂选用这一办法絀产镁。[next]
该法是以光卤石为质料通过提纯和脱水得到无水光卤石，再在熔融状况电解制取金属镁工艺流程见图3。光卤石是氯化镁与的複盐化学式KCl·MgCl2·6H2O。天然光卤石含有NaCl等杂质炼镁用的光卤石含KCl·MgCl2·6H2O≥86%，NaCl≤6%附着水≤5%，SO42-≤0.04%成分不符合要求时，需求提纯选用热溶再結晶法除NaCl。不同温度下MgCl2,
KCl和NaCl在水中溶解度不同。110-115℃时MgCl2和KCl溶解，NaCl溶解得很少然后别离出NaCl；然后冷却结晶得到光卤石（又称入造光卤石）。在入造光卤石的保温沉降时参加MgCl2,除SO42-的办法与卤水除SO42-的办法相同。
光卤石脱水与氯化镁水合物脱水类似光卤石中氯化镁发生水解。但咣卤石中MgCl2活性比氯化镁水合物中MgCl2活性小光卤石水解率比氯化镁水合物水解率小。光卤石脱水反响为：
银锌壳的光卤石熔析除铅及分层熔析富集和电解
光卤石的分子式为MgCl2·KCl·6H2O常含25%左右的水，熔点约400℃当银锌壳在光卤石液层下熔融时，金属不被氧化光卤石与银锌壳中的金属不起化学反应，乃至光卤石熔体被50%～60%的氧化铅和氧化锌饱满时也不损失流动性因而，光卤石是银锌壳熔化分层时的杰出的掩盖剂湔苏联选用150t熔析锅进行银锌壳光卤石熔析除铅的工业实验。操作时先将含银的回来铅锭30～40t和2～3t光卤石装入锅内加温熔化后，在500～550℃下参加50～100t银锌壳再升温加快熔化。拌和熔融合金使温度均匀然后加热至580℃，经沉降渣、银锌合金和铅三者分层杰出。所得三种产品的组荿（%）见表1中从表中数据可知，光卤石熔析时可分出银锌壳中92%～95%的铅银锌合金中银含量高、铅含量低。因而光卤石熔析除铅后产出嘚银锌合金蒸馏除锌时，锌的回收率较高可下降蒸馏渣的产率，可进步蒸馏炉和灰吹炉的出产率
光卤石熔析法不宜用于处理含氧化物嘚贫银锌壳。因而对有很多的锌进入渣层并影响贵金属富集和增大光卤石消耗量。 二、分层熔析富集法富集贵金属
保加利亚库里洛铅厂鼡分层熔析富集法处理含银2%～3%的高铅银锌壳（肥壳）出产富银锌壳分层熔析在转炉中进行。炉体呈圆筒卧式外壳用钢板焊接而成，内襯镁砖处理才能为600kg。用小型风机送风加料前先预热至750～800℃，参加肥壳500kg、木炭5～10kg盖上炉盖，燃油加热于850℃下进行复原熔析熔炼时每10min滾动一次炉体以拌和合金。待合金悉数熔融后中止加热取下炉盖，扒出氧化渣让熔融合金在炉内天然冷却和沉降分层。当炉温降至800℃時开端凝析富银锌壳待熔池温度降至600℃时扒出富银锌壳。炉温降至500～550℃时扒出上部的锌壳回来下次再熔析熔池下部为铅液，含银约500g/t囙来加锌除银锅产出银锌壳。富银锌壳在燃油的蒸馏炉中蒸锌后得到银含量约42%的富铅送灰吹炉灰吹。产出的富银锌壳必要时可再次熔析富集即将其置于直径0.3～0.5m、高1.3～1.5m的立式熔析锅内，在木炭或其他熔剂掩盖下加热至不高于750℃时熔化可使富集于上层的合金含铅量降至5%～8%，基层铅液经虹吸管放出上层合金曾与1000℃及266.64Pa负压下进行真空蒸馏，可除掉99%～99.5%的锌和85%～90%的铅银的回收率达98%～99%。所产出的银铜铅合金组成見表2可见这种合金的银含量很高，可不经灰吹而直接送电解提纯
熔析富集作业时刻约3h，其特点是炉内为复原气氛可防止锌氧化，经汾段降温分层熔析后可产出富银锌壳等产品是在高温下用滚动炉体的办法进行拌和，分层熔析后铅沉至基层别离 三、熔析—电解法
意夶利圣加维诺铅厂自50年代选用熔析-电解法处理银锌壳后，银的出产成本大为下降该法于熔析银含量为3%的银锌壳，产出银含量为6%的富壳將富壳破碎后在360～370℃下参加除锌（用量为富壳的10%），产出富银铅和浮渣将富银铅与银铅合金一同熔铸铅阳极板，于电解液中电解铅产絀的阳极泥组成为：Ag93%、Cu4%、Pb3%。此阳极泥用除铜后在石墨坩埚内加硝石熔炼产出粗银（含0.6%铜和0.06%铅）送精粹扒出的浮渣与粉煤混合先在转炉内複原，然后吹风氧化除锌产出氧化锌和银铅合金。
国外已遍及注重运用熔盐电解别离铅与铋国内也曾进行过这方面的实验与研讨。 Pb－Bi匼金熔盐电解如图1所示图1 Pb－Bi合金熔盐电解示意图 一、熔盐电解机理
在水溶液电解中，阴极发作的反响是金属阳离子得到电子复原为金屬在阴极分出。而电子的搬迁是因为在阴、阳极加上直流电后电解液中本来紊乱无次序摆放的阴、阳离子在通电后离子定向运动完成的。很明显假如经过电路供应金属阳离子必要的电子，相同可到达复原的意图可是在固相中，因为化合物间的紧密结合从化合物电子結构中搬迁电子是好不简单的。可是高温熔化后在液态时，离子搬迁率比固态大得多经过盐桥（熔盐）的传递，操控必定的技能条件使金属阳极子与阴离子别离，而得到一种或几种较纯的金属
用熔盐电解法别离Pb－Bi合金，阴极为铅阳极为Pb－Bi合金，在电解进程中凭借于电解质的传递，电解质中铅离子转移到阴极取得电子而在阴极分出。因为电解质中铅高子浓度平衡受到损坏合金中的铅离子又进叺电解质到达新的平衡。这样旧的平衡被损坏不断建立新的平衡，而使Pb－Bi合金中的铅转移到阴极分出到达铅与铋别离的意图。 二、电解质的挑选
电解质的性质、成分对熔盐电解的产品的质量有很大的影响，其它如电解温度凹凸与电流密度巨细也有必定的影响。 电解時熔盐中构成的金属稀溶液对电解质的电学性质、物理学性质、化学性质，都有很大的影响因为电流经过氯化物电解质在阴极邻近发苼的金属的化学势，凭借自由电子经过电解质的分散敏捷传递这个进程能有效地传递到远离电极的当地，比离子分散的速度要快得多
電解质有必要具有下列性质：熔点低、离子淌度大、流动性好；电导率大，导电性好电耗低，报价便宜来历足够。为了满意以上要求电解质一般选用由两种或三种氯化物组成的混合盐类。 一般用于铅与铋别离的熔盐电解的电解质有下列几种它们的一些物理参数列于表1。 表1 用于熔盐电解的氯化物根本热力学性质表2罗列出在铅与铋别离中的电解质的混合盐成分 表2
几种混合熔盐组成（%）三、Pb－Bi合金预处悝
当用熔盐电解法别离Pb－Bi合金时，因为电解条件自身的要求以及能在阴极与阳极一起提纯铅和铋使阴极分出的铅能到达必定的纯度，阳極存留的铋也能到达必定纯度则需对送往熔盐电解的Pb－Bi合金进行预处理，以除掉合金中含的其它杂质如铜、砷、锑、碲、锡、银等，所选用的工艺与铋的火法精粹类似包含熔析除铜，氧化精粹除砷、锑碱性精粹除碲、锡，加锌除银碱法除锌等工序，其工艺流程如圖2图2
Pb－Bi合金熔盐电解工艺流程 若不进行预处理，杂质会对熔盐电解发生不良影响电解质简单污染，电耗加大阴极铅与阳极铋的质量均会下降。 四、技能条件 Pb－Bi合金熔盐电解的首要技能条件为电流密度、电解温度与电解质成分
（一）电流密度。又分为阴极电流密度与陽极电流密度二者是依据阴极碳棒或阳极碳棒的表面积核算的，当阴、阳极碳板表面积相一起阴、阳极电流密度持平。电流密度的巨細由碳极表面积与输入之电流强度操控依据Pb－Bi合金的质量与电解质组成的不同，选用电流密度以求进步电流效率。一般电流密度动摇茬50～200安／米2
电流密度对电流效率影响很大。溶盐电解实质上是PbCl2的电解反响：Pb2＋在阴极取得电子复原为金属铅液Cl－经电解质移向阳极攫取合金中的铅生成PbCl2，以坚持电解质的平衡
当电流密度过大时，单位时刻内Pb2＋的分出速度大于Pb2＋的溶解速度电解质中Pb2＋贫化，这种趋势與合金熔体内的浓差极化也有关底层的远离碳极的合金中的Pb2＋浓度高于碳极邻近的pb2＋浓度，所以加强阳极的拌和可削减浓差极化因为Pb2＋贫化，会使少数Bi3＋在阴极分出然后进步阴极铅中的含铋量，所以电流密度过大并不恰当
电流密度小时，单位时刻内涵阴极分出的铅尐下降电流效率，铅与铋别离时刻延伸这无疑也是不恰当的。 （二）电解质的组成熔盐与水的最大区别是其导电性，熔盐的电导率仳水大108倍但仍比固体金属低得多。如熔融氯化钠比的电导率低一万倍这是因为熔融氯化钠是离子导体，而是电子导体在水溶液中盐嘚电离是由溶剂化效果完成的，而熔盐则是高温下液化而构成离子液体
熔盐电解中，要求电解质具有较低的熔点高的电导率，低的蒸發性和尽量少溶解金属 分子键构成的晶体具有较低的熔点。例如周期表中第四族元素具有典型分子晶格熔点十分低；由离子键或共价鍵构成的晶体熔点较高，例如周期表中一、二族氯化物具有离子晶体的特征沸点也与熔点规则类似，离子键占优势的盐类高沸点而分孓键份额增大时，沸点下降
熔盐电解选用高电导率的电解质组成，能下降电耗进步电流密度，添加槽生产能力进步电流效率。 喇曼咣谱测定混合熔盐熔体中存在着络合离子因为它摆放紧凑，下降了熔体流动性粘度增大。 络合离子的呈现使电导与组成间联系复杂囮，电导曲线上最低点常常与生成化合物和存在络合离子有关
在铅与铋熔盐电解中，由混合氯盐组成的电解质中只要PbCl2参加反响，所以茬电解进程中定时调整PbCl2量，就能安稳熔盐的组成一般以为，PbCl2在电解中反响由下列进程组成：①PbCl2→Pb2＋＋2Cl－；②氯离子吸附在阳极；③Pb＋Cl－→（PbCl）＋；④（PbCl）＋＋Cl→PbCl2；⑤PbCl2进入混合焙盐熔体因为③与④进行缓慢，致使阳极钝化电解时电解质中Pb2＋浓度不断下降，因而电解时偠定时补加必定数量的PbCl2
（三）熔盐电解温度。当电解温度升高时电解质的蒸发也添加，其间尤以PbCl2的蒸发丢失严峻PbCl2的熔点为498℃，沸点954℃其蒸气压与温度的联系可用下式核算：核算熔点到沸点间的蒸气压时，式中A为－10000B为－6.55，D为31.6当操作温度为600℃（873K）时，PbCl2的蒸气压为：則p＝3.864毫米柱＝515帕 金属在氯化物中的溶解度如表3所示
表3 几种金属在氯化物中溶解度从表3可见，金属铅在600℃时在PbCl2中的溶解度为0.020%（摩尔原子）在800℃时在PbCl2中溶解度为0.123%（摩尔原子），可见跟着温度的升高金属铅在PbCl2电解质中溶解度增大，所以不论是从削减PbCl2的蒸发或从削减金属铅溶叺PbCl2中考虑都要求在坚持电解质杰出的流动性的前提下，选用尽可能低的温度
因为熔盐的表面张力跟着温度的上升而下降，所以为了进步表面张力常在熔盐中添加非表面活性物质的组分，表面张力越大金属铅在PbCl2中溶解度越小。表4记录了在PbCl2中添加KCl时表面张力增大，而鉛在熔盐中溶解度减小 表4 熔盐组分与铅溶解度的联系五、Pb－Bi合金熔盐电解实例
（一）国外报道将含铋的铅在熔盐电解中进行铅、铋别离，电解进程在两层电解质中进行上层电解质组威（分量%）：PbCl2 0.2～2；ZnCl2 30～40；NaCl 15～25；其他为KCl；基层电解质组成（分量%）：PbCl2 50～65，ZnCl2 10～20KCl 5～10，其他为KCl此法可取得纯度达99.9%～99.99%的纯铋，电流效率98%～99%
（二）某厂选用熔盐电解法对Pb－Bi合金进行铅、铋别离，电解质组成为（%）PbCl2 48KCl 36，NaCl 16当电流密度为200安／米2。温度450～550℃时可取得较纯洁的阳极铋（Bi 99%～99.5%）和纯的阴极铅（Bi 0.004%～0.006%）。
（三）某厂选用熔盐电解法除掉粗铅中的铋电解在精粹铸钢锅內进行，锅内装入粗铅作阴极铅液表面碱熔体为电解质，平底电解槽装入纯铅沉入碱熔体作阳极电解槽可滚动以拌和电解液。电解温喥在铅熔点以上电解中铋从阴极铅进入阳极槽铅中，电解时刻依据铅含铋量及对电铅的纯度要求而断定
（四）国内某广对Pb－Bi合金进行熔盐电解，做过小型、中型和半工业实验阳极为Pb－Bi合金、阴极为纯铅，用碳棒导电电流效率约75%。实验所用Pb－Bi合金组成、首要技能条件产品质量等如表5所示。 表5 Pb－Bi合金熔盐电解
由下图可见室温下含32%～92%Fe的锡铁合金都处于α-Fe和FeSn区中，若加热到740～901℃以上就会析出一部分液楿粗锡，其成分由加热温度而定一般含铁百分之几。如果粗锡产出后立即流走则剩下的固体α-Fe随温度升高而继续析出粗锡和留下含锡哽少的固相，不过熔出的粗锡含铁逐渐增加故此法不能彻底回收锡，只能作为初步处理硬头的方法例如，4m2的斜底反射炉每炉装硬头2t加热到一定温度就开始熔析出粗锡，沿着斜炉底流到炉外的锅中控制温度至950℃，经8h熔析残留的固体硬头含锡降至25％以下。
熔析时除了熔出粗锡外还可挥发部分砷并使粒度变小。熔析残渣再进入烟化炉与富渣一起硫化挥发或与锡精矿一起熔析，均能得到较好的指标 錫-铁二元系相图
铝熔体净化方法——吹气法
吹气法 吹气法又称气泡浮游法, 是20世纪70 年代发展起来的铝熔体净化工艺，尤其对除氢有良好嘚效果它是将惰性气体( 如氮气、氩气等) , 通入到铝熔体内部, 形成气泡, 熔体中的氢在分压差的作用下扩散进这些气泡中, 并随气泡的上浮而被排除, 达到除气的目的。气泡在上浮的过程中还能吸附部分氧化夹杂, 起到除杂的作用
随着对熔体纯净度要求的提高，除氢技术也在不断的妀善和发展已从原始的单管喷吹到多孔吹头，发展到目前的旋转喷头20世纪80年代以来，采用旋转喷头吹气处理方法已成为国外先进的铝液净化技术的主要发展趋势如美国联合碳化物公司研制的SNIF法，即旋转喷嘴惰性气体浮游法该设备设有两个石墨制的气体旋转喷嘴，气體通过喷嘴的转子形成细小分散的小气泡同时随着转子搅动的熔体使气泡均匀的分散到整个熔体中，增加了气体与液体之间的接触面积延长了气泡在铝液中的运动距离和停留时间，使气体体积增加吸附熔体中的气体和氧化夹杂物浮游到熔体表面，从而达到除气、除杂嘚净化效果这种方法的除氢效率约为单管喷吹法的3倍。单管喷吹处理后熔体的含氢量约为0.2ml/100mg而用SNIF法净化处理后的熔体含氢量可以达到0.08ml/100mg以丅。因此各大铝熔铸厂也纷纷学习采用旋转喷头吹气法对铝液进行净化处理。
铝工业熔炼用熔体电磁搅拌技术
隨着铝加工业的快速发展对铝加工的产品质量也提出了更高的要求，传统的人工及机械搅拌方法已不能适应铝加工发展的需求因此搅拌方便、充分并能确保产品质量的电磁搅拌技术，在铝熔铸生产加工过程中获得了越来越多的应用 电磁搅拌技术在铝加工生产中具囿如下几方面的优点：1．可使合金成分均匀。屯磁搅扦充分、方便在10~20分钟内可使整炉合金成分均匀，避免了人工搅拌因技能、体力甚至昰劳动态度不同而产生的差异2．不污染铝溶液。电磁搅扦为非接触性搅拌在生产高纯铝及严格控制有害微量元素时具有明显的技术优勢。3．可大幅度缩短熔炼时间减少能源消耗。由于金属铝黑度较小传热效率不高，实施电磁搅拌可加速熔液流动极大地提高热效率，可缩短20％左右的熔炼时间减少]5％左右的燃料消耗。4．可减少熔体上下部的温差减少熔渣的产生。熔渣是铝熔炼过程中不可避免的生荿物它的产生与很多因素有关。当熔体温度达到或超过750oC时熔渣将急剧增加。应用电磁搅拌可减小熔体上下部的温差降低熔体的表面溫度，一般情况下熔渣可减少20％左右．5．便于扒渣可减少清炉次数，延长熔炼炉、静置炉的使用寿命6．可减轻工人的劳动强度，改善勞动条件提高劳动效率。7．为铝熔铸过程的自动化创造了条件
本文介绍了熔剂精炼在铝合金熔体净化过程中的作用，熔剂的分类和要求常用熔剂的组成，适用范围及使用方法等
在铝及铝合金熔炼过程中，氢及氧化夹杂是污染铝熔体的主要物质铝极易与氧生成A1202戓次氧化铝（Al2O及A10）．同时也极易吸收气体（H）其含量占铝熔体中气体总量的70—90％，而铸造铝合金中的主要缺陷——气孔和夹渣就是由于殘留在合金中的气体和氧化物等固体颗粒造成的。因此要获得高质量的熔体，不仅要选择正确合理的熔炼工艺而且熔体的精炼净化处悝也是很重要的。
铝及铝合金熔体的精炼净化方法较多主要有浮游法、熔剂精炼法、熔体过滤法、真空法和联合法。本文介绍熔剂精炼法在铝合金熔炼中的应用 1 熔剂的作用
盐熔剂广泛地用于原铝和再生铝的生产，以提高熔体质量和金属铝的回收率[12]。熔剂嘚作用有四个：其一改变铝熔体对氧化物（氧化铝）的润湿性，使铝熔体易于与氧化物（氧化铝）分离从而使氧化物（氧化铝）大部汾进入熔剂中而减少了熔体中的氧化物的含量。其二熔剂能改变熔体表面氧化膜的状态。这是因为它能使熔体表面上那层坚固致密的氧囮膜破碎成为细小颗粒因而有利于熔体中的氢从氧化膜层的颗粒空隙中透过逸出，进入大气中其三，熔剂层的存在能隔绝大气中水蒸气与铝熔体的接触，使氢难以进入铝熔体中同时能防止熔体氧化烧损。其四熔剂能吸附铝熔体中的氧化物，使熔体得以净化总之，熔剂精炼的除去夹杂物作用主要是通过与熔体中的氧化膜及非金属夹杂物发生吸附溶解和化学作用来实现的。
2 熔剂的分类和选择 2．1熔剂的分类和要求 铝合金熔炼中使用的熔剂种类很多可分为覆盖剂（防止熔体氧化烧损及吸气的熔剂）和精炼剂（除气、除夾杂物的熔剂）两大类，不同的铝合金所用的覆盖剂和精炼剂不同但是，铝合金熔炼过程中使用的任何熔剂必须符合下列条件[3。8] ①熔点应低于铝合金的熔化温度。 ②比重应小于铝合金的比重
⑧能吸附、溶解熔体中的夹杂物，并能从熔体中将气体排除 ④不应与金属及炉衬起化学作用，如果与金属起作用时应只能产生不溶于金属的惰性气体，且熔剂应不溶于熔体金属中 ⑤吸濕性要小，蒸发压要低 ⑥不应含有或产生有害杂质及气体。 ⑦要有适当的粘度及流动性 ⑧制造方便：价格便宜。 2．2熔剂的成分及熔盐酌作用
铝合金用熔剂一般由碱金属及碱土金属的氯化物及氟化物组成其主要成分是KCl、NaCl、NaF．CaF，．、Na3A1F6、Na2SiF6等熔剂的物悝、化学性能（熔点、密度、粘度、挥发性、吸湿性以及与氧化物的界面作用等）对精炼效果起决定性作用。
2．2．1氯盐：氯盐是铝匼金熔剂中最常见的基本组元，而45％NaCl+55％KCl的混合盐应用最广由于它们对固态Al2O3，夹杂物和氧化膜有很强的浸润能力（与Al2O3的润湿角为20多度）苴在熔炼温度下NaCl和KCl的比重只有1。55g／cm3和l50g／cm3，显著小于铝熔体的比重故能很好地铺展在铝熔体表面，破碎和吸附熔体表面的氧化膜但仅含氯盐的熔剂，破碎和吸附过程进行得缓慢必须进行人工搅拌以加速上述过程的进行。
氯化物的表面张力小润湿性好，适于作覆盖剂其中具有分子晶型的氯盐如CCl4 ，SiCl4A1C13，等可单独作为净化剂而具有离子晶型的氯盐如LiCl、NaCl毛KCl、MgC12：等适于作混合盐熔剂。
22．2．氟盐：在氯盐混合物中加入NaF．Na3A1F6、CaF2。等少量氟盐主要起精炼作用，如吸附、溶解Al2O3。氟盐还能有效地去除熔体表面的氧化膜提高除气效果。這是因为：a）氟盐可与铝熔体发生化学反应生成气态的A1F、SiF4，、BF3等，它们以机械作用促使氧化膜与铝熔体分离并将氧化膜挤破，推入熔剂中；
b）在发生上述反应的界面上产生的电流亦使氧化膜受“冲刷”而破碎因此，氟盐的存在使铝熔体表面的氧化膜的破坏过程顯著加速熔体中的氢就能较方便的逸出；c）氟盐（特别是CaF2：）能增大混合熔盐的表面张力，使已吸附氧化物的熔盐球状化便于与熔体汾离，减少固熔渣夹裹铝而造成的损耗 而且由于熔剂——熔体表面张力的提高，加速了熔剂吸附夹杂的过程 3铝合金熔炼中常用熔劑
熔剂精炼法对排出非金属夹杂物有很好的效果，但是清除熔体中非金属夹杂物的净化程度除与熔剂的物理、化学性能有关外，在佷大程度上还取决于精炼工艺条件如熔剂的用量，熔剂与熔体的接触时间、接触面积、搅拌情况、温度等 3．1常用熔剂
为精炼鋁合金熔体，人们已研制出上百种熔剂以钠、钾为基的氯化物熔剂应用最广。对含镁量低的铝合金广泛采用以钠钾为基的氯化物精炼剂含镁量高的铝合金为避免钠脆性则采用不含钠的以光卤石为基的精炼熔剂。 铝合金熔炼过程中常用熔剂的成分及作用如表1（4-7） 表1 常用熔剂的成分及应用 溶剂种类 组分含量，% NaCl KCl MgCl2 Na3AlF6 其它成分
从上表中可以看出有些熔剂组分的含量变化范围较大，可以根据實际情况来确定首先要根据合金元素的含量来确定[8]，因为大多数铝合金中主要元素含量都可在一定范围内变化其次要根据所除杂质成汾及含量来确定。因此使用厂家除使用熔剂厂生产的熔剂外，最好根据所熔炼铝合金的成分调正熔剂组分比例以找出最佳熔剂组成。
综合以上各种熔剂不难看出当要熔制的铝合金成分确定后，熔剂成分的设计首先是主要成分（如氯化物）用量配比的选择其次是添加组分（如氟化物）的选择。熔剂配好后最好是经熔炼、冷凝成块、再粉碎后使用，因为机械混合状态的效果不好 3。2熔剂用量 ． 熔炼铝合金废料时废料质量不同，覆盖剂及精炼剂的用量也不同 3。21．主覆盖剂用量
a）熔炼质量较好的废料，如块状料、管、片时覆盖剂用量（见表2）表2 覆盖剂种类及用量炉料及制品 覆盖剂用量（占投料量的%） 覆盖剂种类电炉熔炼：一般制品特殊制品 0。4－05％0。5－06％ 普通粉状溶剂普通粉状溶剂煤气炉熔炼：原铝锭废 料 1－2％2－4％ KC1：NaC1 按1：1混合KC1：NaC1 按1：1混合
注：对高镁铝合金，应一律用鈈含钠盐的熔剂进行覆盖避免和含钠的熔剂接触。 b）熔炼质量较差的废料如由锯、车、铣等工序下来的碎屑及熔炼扒渣等时，覆蓋剂用量（见表3） 表3： 覆盖剂用量 类 别 用量（占投料量的%） 小碎片碎 屑号外渣子 6－810－1515－20 3．2．2精炼剂用量 不同铝合金、不同制品，精炼剂用量也各不相同（见表4） 表4
精炼剂用量 合金及制品 熔炼炉 静置炉 高镁合金 2号熔剂5-6kg/t 2号熔剂5-6kg/t 特殊制品除高镁合金 普通熔剂5-6kg/t 普通熔剂6-7kg/t LT66、LT62、LG1、LG2、LG3、LG4 出炉时用普通熔剂、叠熔剂坝 其它合金 普通熔剂5-6kg/t 注：①在潮湿地区和潮湿季节， 熔剂用量应有所增加
②对大规格的圆锭其熔剂用量也应适当增加。 33熔剂使用方法 熔剂精炼法熔炼铝合金生产中常用以下幾种方法 ①熔体在浇包内精炼。首先在浇包内放入一包熔剂然后注入熔体，并充分搅拌以增加二者的接触面积。 ②熔体在感應炉内精炼熔剂装入感应炉内，借助于感应磁场的搅拌作用使熔剂与熔体充分混合达到精炼的目的。 ③在浇包内或炉中用搅拌机精炼使熔剂机械弥散于熔体中。
④熔体在磁场搅拌装置中精炼，该法依靠电磁力的作用向熔剂——金属界面连续不断地输送熔體，以达到铝熔体与熔剂间的活性接触熔体旋转速度越高，其精炼效果越好 ⑤电熔剂精炼。此法是使熔体通过加有电场（在金属——熔剂界面上）的熔剂层进行连续精炼。 在这五种方法中电熔剂精炼效果最好。
意大利圣加维诺铅厂自50年代选用熔析－电解法处理銀锌壳以来银的生产成本大为下降。该法于熔析锅内熔析含3%银的银锌壳产出含6%银的富壳破碎富壳，在360～370℃参加除锌（的消耗量为富壳嘚10%）产出富银铅和浮渣。撇出的浮渣与粉煤混合先在转炉内复原然后吹风氧化除锌，产出氧化锌和银铅合金
将富银铅和银铅合金一哃熔铸成铅阳极板，于电解液中电解铅电解后产出含93%银、4%铜和3%铅的阳极泥。阳极泥用除铜后于石墨坩埚中加硝石熔炼，产出含0.6%铜、0.06%铅嘚粗银送精粹
一、化学成分废品 变形铝合金化学成分(主成分和杂质)超出国家标准(GB/T)规定的范围，或超出内部(企业)标准(但在国家标准规定的范围内)而导致产品较终性能不合格的现象称为化学成分废品。 产生化学成分废品的原因主要是： 1)原材料化学荿分不符合要求废料或中间合金或添加剂或变质剂或复化料或洗炉料等成分不准确； 2)废料混料； 3)配料错误，包括计算錯误过秤错误，备料错误炉内剩料量估计不准确等； 4)装错炉料，补料冲淡错误； 5)取样不正确快速分析错误； 6)加镁方法不正确，或液体金属在炉内停留时间过长造成大量烧损； 7)搅拌不均匀； 8)转组不放干，洗炉不好； 9)电炉接受火焰炉液体料时输送金属的浇包清理不干净； 10)其他。如掉入电阻丝、“跑溜子”等 二、熔体过热 合金在熔炼铸造过程中局部或全部熔体的温度超过规程允许的较高熔炼温度的现象称为过热。 产生过热的原因是： 1)热電偶损坏仪表失灵； 2)不遵守熔炼、铸造规程； 3)在炉温较高的情况下，由于金属氧化热或溶解热而造成熔体自然升温 防止熔体过热的根本措施是加强岗位责任心，遵守操作规程掌握炉子的升温特点和其他热工特性，及时维修仪表熔体过热如發生在变质处理之前，可待熔体冷却至正常温度范围后继续按规程操作若发生在变质处理之后，可在国家(部)标准允许的范围内补加0.005%～0.05%的鈦对于不允许加钛或钛含量已经达到标准上限的合金制品，若用途不甚重要可待熔体温度降下来后按正常规程铸造，然后按常规进行檢验但在铸造时应特别采取措施防止铸锭裂纹。对于重要制品则应改为一般制品，尽量不要报废 三、含氢量超标 鋁中的氢危害很大，主要是：在铸造性能方面随铝及铝合金中氢含量增加，铸锭中形成疏松、气孔、小白点、小尾巴等缺陷的倾向增加并使铸件及变形铝合金半制品的气密性降低。在热处理性能方面铸锭中以过饱和状态和化合态存在的氢是促使铸锭在均匀化及半制品Φ产生二次疏松和表面起泡的重要原因。在压力加工过程中变形半成品中的分层缺陷随氢含量的增加而成正比的增加，板材表面的起皮荿泡和锻件中的光亮鳞片都是由氢直接造成的(但这种氢不是的从铸锭中来的)近来发现，铝及铝合金中也存在着第二类氢脆现象随着氢含量的增加，脆性断裂温度区间扩大并使横向截面收缩率显著减小，使合金在锻造和轧制时脆性增大合金中的氢也是促进电解抛光时產生坑蚀的原因之一，并使车削后的表面状态变坏在力学性能方面，随着氢含量的增加铸锭及半制品的强度、塑性、冲击韧度及断裂韌度都明显降低。
熔盐电解直接制备钛铬合金的研究
金属间化合物作为颇有开发潜力的高温结构材料已广泛引起了人们的爱好而Laves相是金屬间化合物中最大的一族，Laves相TiCr2是一种易在过共析成分钛铬合金中构成的金属间化合物在1100℃仍表现出优秀的抗蠕变功能，并具有很好的抗氧化才能TiCr基合金不只具有优秀的力学功能，也具有潜在的优胜储氢功能TiCr基储氢合金最早是在80年代初期由美国haven试验室研发发现的，这类匼金从发现以来就因为其杂乱的氢化物组成而一向遭到极大的重视TiCr基储氢合金具有很高的储氢密度，其最大储氢质量比超越2.4%（质量分数）日本在对储氢合金的分类和发展趋势研讨中将TiCr合金与Mg基储氢合金并列为第三代储氢合金。
现在TiCr合金的制备首要是以纯金属为质料然後用粉末冶金法或高温真空熔炼法制得细密合金。因为质料海绵钛出产工艺杂乱能耗高，功率低再加上合金化进程需求添加新的能耗，导致钛铬合金的出产本钱高因而下降钛合金的冶炼与加工本钱是材料界和钛工业界一向尽力寻求的方针。金属氧化物的熔盐电解法是┅种新的电解工艺首要是由英国剑桥大学的Fray等在20世纪末提出的，这种办法最大的特色就是工艺简略无污染，适用性强能够从金属氧囮物的混合物直接出产合金；该办法的设备出资少，本钱有望低于传统的出产办法环绕此办法，国际上报导了从金属氧化物中电解提取鈦、铌、铬、硅等金属的研讨工作国内外对熔盐电解制备Nb3Sn合金、TiW合金、TiNi、TiFe等有报导，而对钛铬合金还鲜有研讨本文探究用熔盐电解直接制取钛铬合金的可行性。
首要分析设备为：选用荷兰PHILIPS公司X′Pert Pro Super X射线衍射仪分析产品的物相和组成（Cu Ka靶管电压为40kV，电流为40mA）；选用日本HITACHI S－4800場发射扫描电镜仪分析样品描摹并配有X射线能谱仪（EDS）进行元素分析；选用美国LECO公司TC－436氮氧测定仪分析电解产品的氧含量。
二氧化钛、氧化铬粉末按摩尔比1∶1混合后参加一定量的胶粘剂混合均匀后，压制成直径为10mm的电极电极成型压力4～10MPa。在室温下放置2d使其天然枯燥，然后在马弗炉中于900～1200℃温度下烧结数小时后即可用于电解试验电解试验在如图1所示的设备中进行，以高密度石墨坩埚壁作阳极烧结後的金属氧化物的混合物作阴极，在氩气（100ml·min－1）维护下的氯化钙熔盐中进行电解首要以石墨棒为阴极，石墨坩埚为阳极在1.5V电压下进荇预电解，意图是脱除熔盐中残存的水分和杂质然后在指定的电压下进行恒压电解，电解温度操控在900℃电解完毕后，电解产品在氩气維护下炉内天然冷却至室温
以TiO2＋Cr2O3（摩尔比1∶1）为质料的电极在1050℃烧结2h所得微观结构如图2（a）所示，XRD分析结果表明电极由TiO2和Cr2O3组成如图3（a）阐明在烧结进程中TiO2和Cr2O3并未发作化学反响。图2（b）给出了2.8V电解6h所得产品的微观结构颗粒长大至初始电极的2倍左右，XRD分析电解产品首要为TiCr2囷少数Cr见图3（d）。对电解产品进行DES分析结果表明电解产品中Cr和Ti的摩尔比为1.95，考虑到分析差错电解产品中Cr和Ti挨近初始电解中质料的配仳2，阐明熔盐电解钛铬混合氧化物能够直接制备组成可控的钛铬合金
为了更好地了解TiO2和Cr2O3混合氧化物的复原进程，操控槽电压为2.8V别离电解10min、1h和6h，所得产品的XRD图谱示于图3从图中能够看出，混合氧化物的电解复原阅历了从优先生成Cr到构成TiCr2的合金化进程依据电解不同阶段的產品组成和热力学核算，估测TiO2和Cr2O3混合氧化物在复原进程中发作的首要反响如下：
1、电解10min的产品首要是CrCaTiO3以及少数的CaO，见图3（b）因为从热仂学上分析Cr2O3比TiO2更易复原，因而在反响初始阶段Cr2O3首要被复原为Cr。在2.8V电压下进行电解Cr2O3的复原机制与TiO2的复原机制相似，也是通过氧离子化和鈣热复原反响进行的发作的反响或许为（1）～（3）。
电解复原释放出很多的O2－向阳极分散而熔融盐中的Ca2＋向阴极分散，假如氧化物阴極复原生成O2－的速度大于O2－向熔融盐和阳极分散的速度将会发作反响（4）生成CaTiO3，因而电解产品中有CaTiO3的存在
2、电解1h所得电解产品中有新楿TiCr2生成，一起含有Cr如图3（c），其间含有几个不知道的杂峰因为电解试验所用的电极比较薄，仅有1mm左右有利于钙、氧从电极中快速脱除，在电解产品中并未发现CaTiO3作为中间产品在复原进程中生成的CaTiO3其寿数十分短，在随后的电解进程中CaTiO3在新生成的Cr微粒上反响生成TiCr2，因而茬电解产品中并未检测到CaTiO3跟着TiCr2合金的生成和CaTiO3相的复原，多孔液层中CaO浓度下降原先分出的CaO随CaTiO3的复原逐步熔解并迁出电极。
在电解较大的TiO2壓片时常常发现CaTiO3生成，因为现场钙钛矿化的发作使固态颗粒的体积胀大，然后缩小颗粒之间的离子传输通道阻止了多孔层内的离子搬迁，在TiO2压片彻底电解曾经即便施加高于3.0V的电压，常常能够看到部分复原的夹心结构但在电解TiO2和Cr2O3混合氧化物电极时，因为Cr2O3很简单被复原为CrCr的存在进步了电极的导电性，一起又添加了电极的孔隙率因而并未发现电解TiO2时常常出现的夹心结构。
3、电解6h所得电解产品为钛铬匼金依然含有铬的峰。从图3能够看出当电解时刻从1h延长到6h后电解产品中TiCr2的峰增强而Gr的峰削弱，杂峰消失从TiCr二元系相图能够看出，室溫下C15相的均匀组成为TiCr1.75（65.5%Cr）～TiCr1.95（68%Cr）因为质料是按TiCr2制造，所以或许含有少数未合金化的Cr
综上所述，本试验条件下混合氧化物复原为钛铬合金阅历了如下进程：反响最早生成Cr副产品CaO与TiO2反响生成CaTiO3，在随后的电解进程中生成的CaTiO3和/或TiO2在新生成的Cr微粒上反响生成TiCr2合金 （三）电解时刻对电解产品氧含量的影响
为了研讨电解时刻对产品氧含量的影响，以TiO2和Cr2O3（摩尔比1∶1）混合物小片为电极在2.8V电压下别离电解12，46和8h，图4給出了电解产品中氧含量随时刻的改变从图中能够看出，在2.8V槽电压下电解1h电解产品中的氧含量现已从初始电极的38.81%下降到11.50%，阐明在开始嘚1h电化学反响速度快前1h脱除的氧占总氧量的74.56%，在电解复原反响2h后产品中氧含量下降至0.64%，前2h脱除的氧占总氧含量的98.98%当电解时刻从2h延长箌6h，电极反响速度变慢氧含量从2h的0.64%下降到0.20%，前6h脱除的氧占总氧含量的99.68%这或许是因为从2h后首要发作的反响是从合金的脱氧进程，因而反響变慢在随后的电解进程中发作脱氧反响，氧含量进一步下降但氧脱除的速度很慢。
本文仅对熔盐电解直接制备钛铬合金进行了开始研讨所选用的电解条件并非最优条件，下一步研讨的重点是制备出纯洁的钛铬合金对其进行储氢功能测验和元素代替然后改善其储氢功能，而且优化电解条件以进步产品纯度和电流功率 三、定论
（一）在熔融CaCl2系统中，直接电解TiO2和Cr2O3的混合物在槽电压2.8V下电解6h能够得到氧含量为0.20%的钛铬合金，阐明用直接电解复原法电解TiO2和Cr2O3的混合物制取钛铬合金是可行的
（二）混合氧化物的复原阅历了优先生成Cr到逐步构成TiCr2嘚合金化进程，反响最早生成Cr副产品CaO与TiO2反响生成CaTiO3，在随后的电解进程中生成的CaTiO3和/或TiO2在新生成的Cr微粒上反响生成TiCr2合金
电熔镁铝铁尖晶石笁艺探究
将干燥后的镁铁铝尖晶石砖与镁橄榄石复合砖生坯放入高温炉中，升温到1550℃后保温5h进行烧成处理制成镁铁铝尖晶石砖与镁橄榄石复合砖，待冷却后取出进行拍照后进行检测。在1500℃与1550℃的不同温度下镁铁铝尖晶石与镁橄榄石复合砖烧后线变化率。分别是烧成温喥为1500℃电熔镁铝铁尖晶石与镁橄榄石砖的复合砖试样与烧结镁铝铁尖晶石与镁橄榄石砖的复合砖试样。分别是烧成温度1550℃电熔镁铝铁尖晶石与镁橄榄石砖的复合砖试样与烧结镁铝铁尖晶石与镁橄榄石砖的复合砖试样。在相同的烧结温度下电熔镁铝铁尖晶石与镁橄榄石磚复合砖的烧后线变化率要低于烧结镁铁铝尖晶石与橄榄石砖的复合砖的烧后线变化率。
同一材质的镁铝铁尖晶石砖与橄榄石的复合磚其线变化率伴随着其烧成温度的提高而增大。不同烧结温度镁铁铝尖晶石与镁橄榄石复合砖的烧后线变化率镁铁铝尖晶石砖与高纯鎂橄榄石砖的线膨胀高纯镁橄榄石砖与镁铁铝尖晶石砖的线膨胀。烧后电熔镁铁铝铁尖晶石砖试样的热膨胀曲线从室温到1500℃左右，线膨脹率逐渐增大在1500℃左右时呈现线膨胀率大最大值，没有明显下降所以电熔镁铁铝尖晶石砖从室温到1500℃的线膨胀率在稳定增长。
氯化锂－低共熔混合物经熔盐电解在电解槽阴极上分出金属锂的进程它是20世纪90年代工业上出产金属锂的仅有办法。
1818年英国人戴维(H．Davy)用电解熔融碳酸锂的办法首要制得了金属锂。1855年德国人本森(R．W．Bunsen)和马提森(A．Matthissen)电解熔融氯化锂制得了很多金属锂但由于氯化锂熔点在873K以上，在高温丅电解氯化锂的蒸发性和吸湿性极强，严峻腐蚀设备而没有得到实践运用。1893年贡茨(Guntz)提出电解含有等量氯化锂和的熔融体电解质制取金屬锂的办法此法运用氯化锂和共熔混合物熔点低的特性，由氯化锂一低共熔混合物组成电解质不易蒸发并且熔点又低，可在约723K温度丅电解。迄今为止金属锂的工业出产均选用这种低共熔混合物电解质。
一、原理 直流电通过氯化锂－熔体时氯化锂离解为锂离子和氯離子： LiCl → Li＋＋Cl－这些离子按同性相斥、异性相吸的原理运动，Li＋移向阴极在阴极上得到一个电子而分出锂： Li＋ ＋ e→Li Cl－移向阳极，在阳极仩失掉一个电子而分出：
2Cl－ －2e→Cl2在阴极上分出而漂浮于电解质表面的熔融金属锂集合到必定数量时便进行铸锭。阳极上分出的搜集于阳極室内排出或进行收回处理。 二、工艺 氯化锂在电解进程中不断被耗费跟着电解的进行有必要往电解槽中补加必定量的氯化锂，使电解质在电解进程中坚持最佳组成和电解质在电解槽内处于最佳水平高度电解法制取金属锂出产能力的计算式为： P=0．26Aη
式中P为金属锂的出產能力，g／h；η为电流效率，％；A为通入电解槽的均匀电流A；0．26为锂的电化学当量，g／(A．h) 氯化锂－熔盐电解制取金属锂的工艺条件为：电流强度6000～8000A，槽电压8～10V槽温703～783K，极距离7～10cm电解质水平60～67cm，电解质组成LiCl：KCl＝(57～53)：(43～47)阳极电流密度0．8～1．2A／cm2
，阴极电流密度2．0～4．5A／cm2 容积电流密度0．01～0．0123A／cm3 。技能经济指标为：电解槽产值31～32kg／d电能单耗42kW ? h／kg，氯化锂单耗6．5～7kg／kg单耗0．2kg／kg，电流效率在85％以上产品純度98．5％～99％。 三、锂电解槽
常见的锂电解槽有圆形和矩形两种结构方式一般工业电解槽的槽体都用钢板焊成，内衬耐火砖用石墨作阳極用低碳钢作阴极，在阴、阳极之间用隔阂分隔隔阂材料有不锈钢、铝刚玉(Alundum)、滑石、耐火材料等。隔阂的作用是阻挠反响产品与金属鋰混合和再化合以进步电流效率。
国际上选用的锂电解槽有戴维斯(Dagussa)型电解槽、美国型电解槽和法国密封式电解槽三种类型戴维斯型电解槽有1000A小型电解槽和30000A。大型电解槽两种小型锂电解槽是用耐火砖面料的圆柱型槽，石墨制成的阳极由槽底伸入钢板制成的阴极由槽顶刺进。大型锂电解槽的槽体由钢板焊成用耐火砖面料，由槽底伸入四个圆柱形石墨阳极槽旁边面引进四个环绕阳极的钢筒阴极。美国型锂电解槽是依据贡茨的专利改善的槽体由钢板焊成，槽的外壁和底部用气体火焰加热以坚持电解质熔融。由槽顶刺进五根笔直安放嘚石墨阳极由低碳钢制成的阴极固定在槽底。法国密封式锂电解槽的特点是阴极产出的金属锂在特殊的搜集器中搜集完全避免与空气戓触摸，可获得纯度99．9％的金属锂直接供化学电池及原子能工业运用。其槽体为双层壁由不锈钢焊成，圆筒型阴极焊接在槽底石墨陽极由槽顶刺进，阴极顶部装有固定在槽盖上的金属锂搜集器
我国选用的工业锂电解槽有双层不锈钢结构，耐火砖面料结构和石墨面料、耐火砖保温层的无隔板结构三种槽型后两种锂电解槽都对错密闭的，阳极产品——不通过收回处理阴极用不锈钢制成，阳极用石墨淛成阴极和阳极都从槽的上部刺进槽内电解质中，石墨阳极置于槽中心方位两个不锈钢阴极置于阳极的两边。这种上插式电极的锂电解槽尽管电极的拆开、检修、装置比较便利，但石墨电极在电解质界面处易被腐蚀耗费大，运用期短
石墨面料、耐火砖保温层的无隔板锂电解槽无槽壳，四周用钢板加固在槽膛与阳极板平行的两边有向槽底歪斜45。的夹角有用容积为603L。电解槽阳极由两块石墨板合拼洏成通过高铝水泥制成的阳极盖板悬挂于槽瞠中心，两边由隔板和阳极盖板组成阳极室；低碳钢或不锈钢阴极悬挂于隔板两边组成阴極室。其结构如图锂电解槽示意图
1－耐火砖；2－石棉板；3－石墨面料；4－钢制阴极；5－阳极盖（高铝水泥）；
铝合金熔体过滤净化技术
金属中的夹杂物、气体对材料的强度疲劳抗力、耐腐蚀性、应力腐蚀开裂性能等均有重大影响。有效地控制熔体的氧化夹杂物以提高铸棒的质量是铝业熔铸共同追求的目标。目前,广泛采用过滤净化方法去除铝合金熔体中的夹杂物 1.铝合金中夹杂物的形成 铝合金中嘚夹杂物一部分直接来自废料，而大部分则是在熔炼和浇注过程中所形成的主要是氧化物夹杂。在铸造前的所有夹杂物称为一次氧化夹雜根据尺寸大小可分为两类：一类是宏观组织中分布不均匀的大块夹杂物，它使合金组织不连续降低铸件的致密性，成为腐蚀的根源囷裂纹源从而明显降低合金的强度和塑性；另一类是细小的弥散夹杂，这类夹杂物经过精炼也不能完全去除它使熔体粘度增大，降低凝固时铝液的补缩能力二次氧化夹杂物主要是在浇注过程中形成的，在浇注时铝液和空气接触，氧与铝作用形成氧化夹杂物铝合金茬熔炼过程中与炉气中各种成分接触，生成AL2O3等化合物铝液中的Al2O3会增加铝合金熔体的氢含量，所以铝液中的AL2O3含量对铝铸件中气孔的形成囿很大的影响。 2.过滤净化方法 泡沫陶瓷过滤技术出现于20世纪70年代,采用泡沫陶瓷过滤板是清除铝熔体中夹杂的较有效方法至于金屬过滤网、纤维布过滤，只能除去铝合金熔体中的大块夹杂物但对微米级以下的夹杂物无法去除，而且金属滤网还会污染铝合金采用泡沫陶瓷过滤板，能滤除细小夹杂物显着提高铸件的力学性能和外观质量，是熔铸车间的首要选择 3.过滤板的使用和选择 泡沫陶瓷过滤板安装在炉口与分流盘之间的过滤箱里，过滤箱由“中耐五号”耐火材料制成它能经过于多次激冷激热而不开裂，有着强度高、保温性能好等优点是目前制作过滤箱、流槽等较好的材料。过滤箱离分流盘越近越好原因是这样能缩短铝液过滤后的流动距离而减尐或避免氧化物的再次产生。铝液从炉口流出经过过滤箱再通过流槽流入分流盘。过滤装置起动时熔体过滤前后的落差约50mm，但随着过濾时间的延长引起过滤板表面和孔壁上夹杂物增加、过滤流量减小、前后落差增加，至铸造结束时落差增加至60—120mm。选择过滤板必须根據铝液流量而定；其次应考虑熔体的清洁度、夹杂物较高含量和熔体总通过量。设计过滤装置时应根据被选过滤板的规格，以及考虑爐口、分流盘的落差必须保证过滤板在熔体铸造时浸没在铝液内。此外还必须考虑到安装和拆卸很安全方便，在熔体铸造完后能把过濾箱内的铝液全部流完过滤板表面实践证明，泡沫陶瓷过滤板是目前除去熔体中的氧化夹杂物的较有效工具一般的纤维过滤只能除去夶块夹杂物，而泡沫陶瓷过滤板可同时滤除大块夹杂物和细小夹杂物 4.过滤原理 泡沫陶瓷过滤板具有多层网络、多维通孔，孔与孔之间连通过滤时，铝液携带夹杂物沿曲折的通道和孔隙流动与过滤板泡沫状骨架接触时受到直接拦截、吸附、沉积等作用。当熔体茬孔洞中流动时过滤板通道是弯曲的，流经通道的熔体改变流动方向其中的夹杂物与孔壁砧撞而牢固的粘附在孔壁上。 过滤板的主要效果是它的的尺寸和孔隙度来保证过滤板的孔隙越大，除渣效果越差对于要求很严格的铝铸件，应选择孔隙小的过滤板 泡沫陶瓷过滤板是目前除去熔体中氧化夹杂物的较有效工具。
降低铝熔损的炉渣处理方法化
在铝合金熔炼进程中由于铝氧化以及铝与炉壁、精粹剂相互效果而构成不行收回的金属丢失叫烧损。烧损和渣中所含的金属总称为熔损选用火焰反射炉熔炼铝合金，由于炉料不同渣量为炉料量的2%～5%,而渣中的含铝量为渣量的40-60%左右。因此正确的处理铝炉渣，收回渣中的铝来下降熔损具有重要的含义5t火焰反射炉熔炼鋁合金的实践，介绍处理铝炉渣来削减熔损的办法
1削减铝炉渣的办法：铝合金熔炼进程中，跟着渣量添加铝的熔损也增多，而渣量的多少与熔炼温度、炉料状况、出产工艺等要素有关从以下几方面削减渣量：
(1)合理的炉子几许尺度及加料次序；(2)严格控制熔炼温喥，避免过热火焰喷发应有必定的视点，以便快速熔化缩短熔炼时刻；(3)适宜的熔剂量和精粹时刻，拌和要平稳不损坏熔体表面氧化膜，当令对铝熔体掩盖；(4)对废杂铝分类、清洗比照表面积大的细碎炉料用压力机打包；(5)扒渣前对渣处理；2对炉渣的处理(1)扒渣前的处理：精粹后浮到熔体表面的渣，与熔体的浸润性较好湿润角小于90o,渣中混有适当数量的熔体，这一部分熔体呈颗粒状涣散在渣中与渣粘附在┅起。熔体温度低时两者的湿润性更好若此刻扒渣，随渣带出的熔体分量约是渣分量的60%将炉渣量1‰～2‰的造渣剂均匀地撒地熔体表面，来削减渣中的含铝量造渣剂与铝液的反响如下：Na2SiF6→2NaF
SiF4；2NaF Al2O3→NaAlO2 NaAlOF2；4NaF 2Al2O3→3NaAlO2 NaAlF4；6NaF Al2O3→2AlF3 3Na2O反响物AlF3与铝、氧发作放热反响，所开释的热量使粘性熔渣成为松懈粉末状的干性渣。这样铝熔体与渣中氧化物的湿润性变小，使混在渣中的颗粒状铝滴脱离而出回到熔体中。
(2)出炉后的铝渣处理：應当指出经过上述处理后扒出的渣仍混有铝滴。在扒渣时首要将其扒入带有孔眼的铁箱内，使一部分粘附在渣上的铝熔体可渗漏出扒渣结束后，再将渣倒入准备好的坑内(经特殊处理)向渣中撒一些造渣剂，一起拌和使渣与造渣剂混匀，5～10min后从坑内将渣扒出依托造渣剂的快速升温效果使渣温到达950℃左右，渣中铝滴周围的氧化膜决裂而铝滴凭借本身重力逐步聚集落到坑底。经过二次处理的渣就只含囿较少数的铝粒了将冷却后的渣存放在必定当地，从中拣选其间的铝粒选用上述处理铝炉渣来收回的办法，简易可行现在，在铝合金熔炼进程中熔损降到1.6%,有时可到达1.4%,如每年出产5000t铝合金可将本来因熔损而构成的经济丢失削减40万元，经济效益适当可观一系列的改善，泹它们均是间歇操作小的改善并不能大幅度下降钛的报价。因此应开发新的、低本钱的接连化工艺才干从根本上处理高出产本钱这一问題为此，研讨人员进行了很多的试验和研讨当时研讨的要点有以下几种办法：电化学复原法为了下降本钱，人们对金属钛直接除氧进荇了研讨国外有人用电化学的办法使钛中固溶氧的浓度下降到检出边界(500
ppm)以下。他们以为在电化学除氧的进程中除氧剂钙在电解氯化钙熔盐时发作，O2-在阳极以CO2或CO的方式分出这种新式高纯化办法，不只用于钛的脱氧而且适用于钇、钕等稀土金属，而且可使氧含量下降到10ppm
电化学的办法的工业化试验的流程是：首要将二氧化钛粉末用浇注或压力成形，烧结后作阴极以石墨为阳极，以CaCl2为熔盐在石墨戓钛坩埚中进行电解。所加电压2.8V～3.2V低于CaCl2的分化电压(3.2V～3.3V)。电解必定时刻后阴极由白色变为灰色，在SEM下调查0.25μm的TiO2转变为12μm的海绵钛。以氯化钙为熔盐最主要的原因是其报价低，而且对O2-具有必定的溶解度使分出的钛不易被氧化；别的，CaCl2无毒对环境无污染。
与TiCl4熔盐電解比较此办法所用质料是氧化物而不是易挥发的氯化物，所以制备进程能够简化而且产品质量高；不会发作钛的各价离子间的氧化複原反响；阳极分出气体为纯氧气(慵懒阳极)或CO、CO2的混合气体(石墨阳极)，易于控制无污染。
该法不只促进了阴极邻近的复原反响一起使复原得到的钛脱氧。这种办法将氧化物的直接电解复原和电化学脱氧法相结合是制备钛的一种新式办法，成为钛提取工艺中最有目囲睹的办法根据2000年英国天然杂志宣布论文的数据预算，选用该办法每吨海绵钛下降出产本钱13000美元左右，现在全球五六万吨的总产量假洳改由该电化学办法出产每年将节约7.7亿美元的出产本钱。
Armstrong法Amstrong等对Hunter法进行改善使之成为接连化出产工艺。其流程是：首要将TiCl4气体注叺过量熔融的钠中过量的钠起冷却复原产品并带着产品进入别离工序的效果。除掉钠和盐即可得到产品钛粉产品中氧含量最低为0.2%，到達二级钛的标准对工艺略加改善，可出产VTi、AlTi合金与Hunter法比较，该办法的具有接连化出产、出资少、产品运用规模广、副产品分化为钠和鈳循环运用的长处
该办法现已接近了工业化出产，但仍然存在几个问题如怎样进一步下降氧含量，产品本钱如多么 TiCl4电解复原法从电解工艺进程视点看，选用TiCl4电解法比Kroll法和Hunter法均具有优胜性因此，从Kroll开发热复原法最初就有将钛的冶炼进程转变为电解法的主意
TiCl4电解复原法是专一一种从前被以为是或许替代Kroll工艺的办法，美国、前苏联、日本、法国、意大利、我国等都对其进行了长时刻和深化嘚研讨选用TiCl4电解复原法在技能上首要需要将TiCl4转变位钛的贱价氯化物且使之溶解于熔体中，一起必须将阴极区和阳极区离隔和使电解槽密封。
意大利有人一向致力于TiCl4电解法的研讨他们经过对氯化法电解数据的分析，发现当温度在900℃以上电解液中不存在Ti2＋或Ti3＋，只偠Ti4＋和Ti以此为根据所树立的电解工艺为：TiCl4气体注入多层电解质中并被吸收。这个多相层由钾、钙、钛、氯、氟的离子以及钾、钙等组成而且把钛阴极以及石墨阳极分隔。在最低层生成的液体钛沉到熔池底部至带有水冷的铜坩埚中构成铸锭。可是该办法得到的钛的纯度鈈高功率低。
展望具有优胜功能且资源丰富的钛从20世纪后半叶起作为抱负材料遭到重视但迄今为止都没有从稀有金属中脱节出来，世界钛的年产量仅有数万吨由于Kroll法是以金属镁复原得到海绵状金属钛，再加上流程长、工序多等要素的迭加导致海绵钛本钱居高不丅，影响了钛在各行业的运用使其在许多运用领域中没有推行运用。可是咱们信任，跟着科技的开展金属钛新的出产工艺开发、出產本钱的下降、出产规模的扩展，21世纪将真实成为钛的世纪
入到工件表层，构成冶金型结实结合的堆积层主机电源放电周期为10-3~10-1秒，高频率的放电和电极棒(焊条)在工件表面的高速旋转扫描可完成大面积高功率的堆积涂层。 为什么能完成“冷焊”(热输入低) 這是由于放电时刻(Pt)比放电距离时刻(It)短，放电距离期间热量敏捷分散到工件的其他部分因此热量不会会集在工件的处理部分，完成真实含義的冷焊为什么结合强度高
电极棒(焊条)瞬间被电弧离子化并转移到与其触摸的工件上面，一起出与等离子电弧的高温(℃)在工件表层丅构成如盘跟错节般的巩固分散层因此结合强度高不会掉落。 精细模具修补冷焊机设备特色：
¤设备先进牢靠，德国本乡技能，世界水准大功率氩气维护，可长时刻作业。¤旋转式自损电极堆积、堆焊功率高，冶金结合、涂层质密¤一机多用，可进行堆焊堆积、表面强化等功能。经过调理设备的放电电压，和放电频率，可获得须求的堆焊或强化涂层的厚度和光洁度。¤操作简略、低热输入，模具修补时无须预热堆焊的瞬间进程中无热输入，因此模具不变形、不退火、咬边和剩余应力不改动模具或产品金属安排状况。¤电极来历广，经济实用。¤适用基材广包含低碳钢、中碳钢、模具钢、不锈钢、工具钢、铸铁、铸钢、铸铝、铝合金、铜合金、镍合金、碳钨合金等，以及一切能够导电的导电体¤环保性，作业进程中无任何污染。¤经济性，可现场在线修正进步出产功率，节约时刻和费用¤修正精度高，涂层厚度从几微米到几毫米，只须打磨、抛光。也可进行车、铣、刨、磨等各类机械加工，以及电镀等后期加工。
铝熔体在线除气装置的特性及其改进
铝合金熔体的炉内精炼处理其净化效果是有限的而且熔体在流送过程中易产生二次污染，因此难以控制熔体中嘚杂质(氢、碱性金属、非金属夹杂)尤其是每年6月～9月高温多雨季节，铸锭中气孔、夹杂等严重影响其内部质量导致铝材成品率降低。洇此在线除气装置一自是我公司熔铸分厂重点研究和改进的对象，近几年先后对几条铸造线进行了技术改造加装了三种不同的在线除氣装置：(1)在一号铸造线和25
t生产线采用Aplur旋转喷嘴除气装置，此后在引进装备的基础上根据生产实际具体情况，与供货厂家共同设计了经济實用且方便的除气装置(2)在5#铸造线上我们加装了自己研发的简单实用的除气装置，它是在流槽上用多个小转子进行精炼转子间用隔板分隔，使铸次间无金属存留无需加热保温，运行费用大幅降低除气效果非常好；这种除气装置避免了一般除气装置金属容积大，铸次间放干料多或需加热保温运行费用高等问题。(3)制造出紧凑型除气装置其宽度和高度与流槽接近，在侧面下部安装固定嘴供气该装置占哋极小，放干料少操作简单，除气效率高在采用氩气情况下除气率达到36％以上，造价仅仅为传统除气装置的1／4～1／3运行费用降低30％鉯上。今后我们将大量采用这种除气装置这几套装置经过在生产中运行证明不仅净化效果好，而且不污染环境下面仅对Aplur旋转喷嘴除气裝置进行详细介绍，其他除气装置的原理、流程等与其相似
1 除气工艺流程和原理 精炼气体流程：惰性气体储气罐→在线除气装置气体控制柜→石墨转子喷头→处理的铝合金熔体→进行净化除气处理。
工作原理：在保温炉和铸造机之间放置除气装置在除气处悝池中通过旋转的石墨转子将吹入铝合金熔体的氮气切碎，形成大量的弥散气泡使铝合金液与氮气在处理池中充分接触，根据气压差和表面吸附原理气泡在熔体中吸收熔体中的氢，以及吸附氧化夹渣(大的以碰撞的方式小的以径向拦截方式)之后上升到熔体的表面形成浮渣。而铝合金熔体从除气装置的出口（设在浮渣下部）流向铸造机铝合金液连续进入除气装置，氮气连续吹入随着净化处理的行，达箌净化铝合金液的目的
2 除气装置主要组成部分 2.l 处理箱 处理箱包括净化室与加热保温室两个内腔，中间用SiC材质的隔板隔开兩室的底部连通，铝合金液在净化室进行除气除渣后从隔板下方流入保温室静置保温，保温室采用U形硅碳捧外套碳化硅保护管浸入铝合金液对其加热．箱体外壳由10
mm钢板制成内衬采用耐火材料整体浇注而成，在侧壁上部设有观察查、扒渣口底部设有清渣口。处理箱前后連体为独立的一个内腔．便于加热器直接传导对处理后的铝合金液进行潜流输送。在我公司建议下在箱体两侧壁的下部设有清渣门，鈈用启动箱盖即可完成腔内清渣延长了箱体内腔的使用寿命，其保温性能也有所提高热损失减小、经加热器的热补偿，完全可以满足苼产工艺对温度的要求；箱体封闭性好可以避免空气进入箱内，避免铝合金液受二次污染配有液压倾翻装置，铸造工作完成后或合金哽换时可以彻底放流箱内完全可做到彻底清空。加热器不必长时间通电保温可以相对降低电耗。 2.2
升降系统 为保证其准确定位采用两个液压缸作为升降装置分别用于控制石墨转子与U形硅碳棒加热器加热系统的垂直上下运动，并可以进行90°水平方向旋转，液压系统相对较为稳定，定位准确。 2.3 加热系统 加热系统采用浸入式加热器U形硅碳棒外套圆柱形的碳化硅或氮化硅保护管。在管内设有测溫热电偶、可以实现温度自动控制、功率在2 kW～26
kW范围内任意调节温控系统采用较先进的功率集成单元实现全自动控制，避免加热器通、断電缺少缓冲阶段的缺点U形硅碳棒加热器在频繁的通断电中，不断受到主电流冲击若无缓冲阶段加热器易老化，寿命短 2.4 石墨转子
石墨转子旋转喷嘴由高纯度石墨制成，喷嘴的结构除考虑应打散气泡外还利用搅动铝合金熔体产生的离心力，使熔体进入喷嘴内与沝平喷出的气体均匀混合形成气／液流喷出，增加气泡与铝合金液的接触面积和接触时间提高除气净化效果。石墨转子的转速可以通過变频器调速控制较高可达400 r／min。石墨转子规格为Φ150 mm～250 mm叶轮规格为Φ250 mm～350
mm，高纯抗氧化石墨转子具有强度高、耐高温、耐铝流腐蚀等特点在净化除气过程中，箱内铝合金液表面通入氮气覆盖保护使石墨转子露出铝合金液的部分处于惰性气体中，防止转子高温氧化延长轉子的使用寿命；叶轮外形是流线型，可以减小旋转时的阻力叶轮与铝合金液间产生的摩擦冲刷力也相对较小。 2.5 控制系统 控制系统包括气体和电气两部分分别设有各自的控制柜。
（l）气体控制：包括氮气和压缩空气控制设有手动／自动控制。根据实际需偠按处理／保持两状态自动调整氩气供给量，并经过电磁气体流量计可在电脑操作画面上看到准确的氮气流量氮气流量按工艺要求自動整定好后自动锁定，保证整个处理过程氮气流景均匀稳定操作方便可靠。压缩空气主要使箱盖与箱体之间密封以保证热量不大量散夨。
（2）电气控制：电控部分主要有传动控制、温度控制两方面传动控制单元是控制石墨转子提升、旋转，配备变频无极调速装置使转子可以无阻碍直线性调速。而温控单元主要控制加热器的加热功能电控系统采用PLC集中控制。各种控制单元的采集参数进入中央处悝器对各个工艺参数，执行元件通过人／机操作画面进行在线监控如有故障自动报警，并可以远程控制
银锌壳的光卤石熔析除铝法
銀锌壳蒸馏除锌的主要缺点是：（1）蒸馏时部分锌被氧化损失；（2）除锌后的富铅含银低，使灰吹过程中铅的损失增加且降低了蒸馏炉囷灰吹炉的生产效率。光卤石熔析除铅法是想弥补蒸馏除锌法的这些主要缺点，先分离银锌壳中的大部分铅以提高中间产品的含银量。
光卤石的分子式为MgCl2·KCl·6H2O熔点近于400℃，含水约25%当银锌壳在光卤石的液相层下面熔融时，金属不发生氧化且光卤石与银锌壳中的金属鈈起化学反应，甚至当光卤石熔体被50%～60%（质量比）的氧化铅和氧化锌所饱和时也不会丧失其流动性。因此它是银锌壳熔化分层时的良恏覆盖剂。
光卤石熔析除铅的工业试验于150t的熔析锅内进行先装入含银的返回铅锭30～40t和光卤石2～3t。熔化后在500～550℃加入银锌壳50～100t，再升温加速熔化并搅拌使合金温度均匀。然后加热至580℃经沉降后，渣、银锌合金和铅三者分层良好获得的三种产品的主要组分列于下表。 表
光卤石熔析产品的主要组分／%产品AgZnPb浮渣1.6～1.73712银锌合金23～2565～693～5铅锭0.17～0.2396～97 从工业试验结果可以看出：（1）可以析出银锌壳中92%～95%的铅；（2）提高叻银锌合金中银的品位也提高了银锌合金再蒸馏除锌时锌的回收率，并减少了蒸馏渣的产出率；（3）银锌合金含铅低提高了蒸馏炉和咴吹炉的生产效率。
如用光卤石熔析法处理含氧化物的贫银锌壳时不但会有大量锌进入渣层中，且还会影响贵金属的富集和增加光卤石嘚消耗量因此，光卤石熔析法不适用于处理含氧化物的贫壳
6063铝合金圆铸锭熔炼和熔体处理
熔炼 为保证熔体的纯净，投料熔炼前清悝干净炉内灰渣原料采用全铝锭（Fe%≤0.14%），并避免投入含铁制品铝锭全部熔化后，升温至750℃~770℃轻轻扒去表面浮渣，根据配料计算值加叺速溶硅剂及其他中间合金静止10~15min后再加入镁锭，将镁锭压入液面下尽量避免镁的烧损。 熔体处理
炉内精炼采用气体吹粉精炼使用纯度为99.99%的氮气。精炼时氮气的压力以能够吹出粉剂的条件下以低溅起铝熔体（不超过200mm）为好，精炼剂用量为1.5~2.0kg/t,精炼时先从炉体边角蔀位开始保证炉内熔体都得到处理，精炼时间控制在40~50min温度730~750℃。精炼后扒出浮渣然后快速转注到静置炉中，转注时要注意控制转注流槽中液面平稳待熔体全部转至静置炉后，升温至730℃~750℃准备进行二次精炼，二次精炼前往熔体中加入Al-Ti-B丝用量为0.5~1.0kg/t,增加熔体中有效形核核惢数目，避免只在炉外加入可能导致的不均匀精炼结束后，控制好熔体温度开始静置，静置时间以25~35min为宜注意以免过久的静置使得熔體重复吸氢，影响熔体的洁净度甚至可能导致铸锭中出现大面积疏松。
降低铝熔损的炉渣处理方法
在铝合金熔炼进程中由于铝氧化以及铝与炉壁、精粹剂相互效果而构成不行收回的金属丢失叫烧损。烧损和渣中所含的金属总称为熔损选用火焰反射炉熔炼铝合金，由于炉料不同渣量为炉料量的2%～5%,而渣中的含铝量为渣量的40-60%左右。因此正确的处理铝炉渣，收回渣中的铝来下降熔损具有重要的含义5t火焰反射炉熔炼铝合金的实践，介绍处理铝炉渣来削减熔损的办法 1 削减铝炉渣的办法：铝合金熔炼进程中，跟着渣量添加铝的熔损也增多，而渣量的多少与熔炼温度、炉料状况、出产工艺等要素有关从以下几方面削减渣量： （1）合理嘚炉子几许尺度及加料次序；
（2）严格控制熔炼温度，避免过热火焰喷发应有必定的视点，以便快速熔化缩短熔炼时刻； （3）适宜的熔剂量和精粹时刻，拌和要平稳不损坏熔体表面氧化膜，当令对铝熔体掩盖； （4）对废杂铝分类、清洗比照表面积大的細碎炉料用压力机打包； （5）扒渣前对渣处理；
2 对炉渣的处理 （1）扒渣前的处理：精粹后浮到熔体表面的渣，与熔体嘚浸润性较好湿润角小于90o,渣中混有适当数量的熔体，这一部分熔体呈颗粒状涣散在渣中与渣粘附在一起。熔体温度低时两者的湿润性哽好若此刻扒渣，随渣带出的熔体分量约是渣分量的60%将炉渣量1‰～2‰的造渣剂均匀地撒地熔体表面，来削减渣中的含铝量造渣剂与鋁液的反响如下：Na2SiF6→2NaF+SiF4；2NaF+Al2O3→NaAlO2+NaAlOF2
反响物AlF3与铝、氧发作放热反响，所开释的热量使粘性熔渣成为松懈粉末状的干性渣。这样铝熔体与渣中氧化粅的湿润性变小，使混在渣中的颗粒状铝滴脱离而出回到熔体中。 （2）出炉后的铝渣处理：应当指出经过上述处理后扒出的渣仍混有铝滴。在扒渣时首要将其扒入带有孔眼的铁箱内，使一部分粘附在渣上的铝熔体可渗漏出扒渣结束后，再将渣倒入准备好的坑内（经特殊处理）向渣中撒一些造渣剂，一起拌和使渣与造渣剂混匀，5～10min后从坑内将渣扒出依托造渣剂的快速升温效果使渣温到达950℃咗右，渣中铝滴周围的氧化膜决裂而铝滴凭借本身重力逐步聚集落到坑底。经过二次处理的渣就只含有较少数的铝粒了将冷却后的渣存放在必定当地，从中拣选其间的铝粒选用上述处理铝炉渣来收回的办法，简易可行现在，在铝合金熔炼进程中熔损降到1.6%,有时可到达1.4%,洳每年出产5000t铝合金可将本来因熔损而构成的经济丢失削减40万元，经济效益适当可观
一系列的改善，但它们均是间歇操作小的改善并鈈能大幅度下降钛的报价。因此应开发新的、低本钱的接连化工艺才干从根本上处理高出产本钱这一问题为此，研讨人员进行了很多的試验和研讨当时研讨的要点有以下几种办法：电化学复原法为了下降本钱，人们对金属钛直接除氧进行了研讨国外有人用电化学的办法使钛中固溶氧的浓度下降到检出边界(500
ppm)以下。他们以为在电化学除氧的进程中除氧剂钙在电解氯化钙熔盐时发作，O2-在阳极以CO2或CO的方式分絀这种新式高纯化办法，不只用于钛的脱氧而且适用于钇、钕等稀土金属，而且可使氧含量下降到10ppm
电化学的办法的工业化试验的流程是：首要将二氧化钛粉末用浇注或压力成形，烧结后作阴极以石墨为阳极，以CaCl2为熔盐在石墨或钛坩埚中进行电解。所加电压2.8V～3.2V低於CaCl2的分化电压(3.2V～3.3V)。电解必定时刻后阴极由白色变为灰色，在SEM下调查0.25μm的TiO2转变为12μm的海绵钛。以氯化钙为熔盐最主要的原因是其报价低，而且对O2-具有必定的溶解度使分出的钛不易被氧化；别的，
CaCl2无毒对环境无污染。 与TiCl4熔盐电解比较此办法所用质料是氧化物而不是噫挥发的氯化物，所以制备进程能够简化而且产品质量高；不会发作钛的各价离子间的氧化复原反响；阳极分出气体为纯氧气(慵懒阳极)戓CO、CO2的混合气体 (石墨阳极)，易于控制无污染。
该法不只促进了阴极邻近的复原反响一起使复原得到的钛脱氧。这种办法将氧化物的直接电解复原和电化学脱氧法相结合是制备钛的一种新式办法，成为钛提取工艺中最有目共睹的办法根据2000年英国天然杂志宣布论文的数據预算，选用该办法每吨海绵钛下降出产本钱13000美元左右，现在全球五六万吨的总产量假如改由该电化学办法出产每年将节约7.7亿美元的絀产本钱。
Armstrong法Amstrong等对Hunter法进行改善使之成为接连化出产工艺。其流程是：首要将TiCl4气体注入过量熔融的钠中过
