[發(fā)明專利]陶瓷過(guò)濾器內(nèi)表面涂覆熔劑的鋁熔體復(fù)合凈化方法無(wú)效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 01113088.1 | 申請(qǐng)日： | 2001-06-07 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN1327963A | 公開(kāi)（公告）日： | 2001-12-26 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 孫寶德;倪紅軍;林萬(wàn)里;丁文江;周堯和 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 上海交通大學(xué) |
| 主分類號(hào)： | C04B41/81 | 分類號(hào)： | C04B41/81;B01D39/20;C22B9/02 |
| 代理公司： | 上海交通大學(xué)專利事務(wù)所 | 代理人： | 王錫麟 |
| 地址： | 200030*** | 國(guó)省代碼： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 陶瓷 過(guò)濾器 表面 熔劑 鋁熔體 復(fù)合 凈化 方法 | ||
本發(fā)明涉及的是一種鋁熔體復(fù)合凈化方法，特別是一種陶瓷過(guò)濾器內(nèi)表面涂覆熔劑的鋁熔體復(fù)合凈化方法，屬于金屬冶煉領(lǐng)域。
在鋁及鋁合金制品的生產(chǎn)中，制備出純凈的熔體是很重要的。熔體凈化是保證鋁合金材料冶金質(zhì)量的關(guān)健技術(shù)，是學(xué)術(shù)界和企業(yè)界廣泛關(guān)注的問(wèn)題。鋁合金熔體凈化的目的主要是降低熔體中的含氫量和氧化夾雜物的含量。鋁熔體凈化的方法很多，如電磁凈化法等等，由于它們本身的缺陷，都不能滿足上述較低含氫量和含雜量的要求。業(yè)界也廣泛使用多孔過(guò)濾器過(guò)濾的方法對(duì)金屬熔體進(jìn)行過(guò)濾凈化，如常用的泡沫陶瓷過(guò)濾器凈化的方法，由于其簡(jiǎn)單易用，成本低廉，過(guò)濾凈化效果較好而受到廣泛運(yùn)用。如中國(guó)專利88101382A，提供泡沫陶瓷過(guò)濾器的制備和凈化方法。87106034的專利提到用SiO2涂層制備一種過(guò)濾器，但該過(guò)濾器用于鋼液過(guò)濾凈化，而不是用于鋁熔體的凈化。從目前的使用結(jié)果看來(lái)，泡沫過(guò)濾器過(guò)濾法凈化鋁熔體存在一些不足之處，尚待改進(jìn)，如：要獲得更高的過(guò)濾效率，去除更細(xì)小的非金屬夾雜，就必須使用孔徑更小，PPI值更高的過(guò)濾器，導(dǎo)致凈化流量減小，過(guò)濾器很快被堵塞，使用壽命縮短，反而增加熔體凈化成本。所以迫切需要研制一種新的陶瓷過(guò)濾器凈化方法，即在一般的陶瓷過(guò)濾器內(nèi)外表面涂覆一活性涂層，以便利用該涂層提高過(guò)濾器捕獲、溶解和化學(xué)凈化非金屬夾雜能力的熔體復(fù)合過(guò)濾凈化方法。這種復(fù)合過(guò)濾器凈化方法可以確保：采用的過(guò)濾器PPI值較小，能夠獲得較大的凈化流量，同時(shí)又能獲得較好的過(guò)濾凈化效果，在有效去除較小尺寸(＜10μm)的非金屬夾雜的同時(shí)，還可以保證將含氫量降到0.08ml/100gAl以下。
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種陶瓷過(guò)濾器內(nèi)表面涂覆熔劑的鋁熔體復(fù)合凈化方法。
以下進(jìn)一步介紹本發(fā)明的技術(shù)方案和實(shí)施情況，本發(fā)明復(fù)合凈化具體方法如下：
(1)首先，將陶瓷過(guò)濾器預(yù)熱到650℃—700℃，然后浸入熔融的熔劑中，使陶瓷過(guò)濾器的內(nèi)表面形成一層特殊的、均勻的和完整的熔劑涂層，該復(fù)合層因熔劑對(duì)器壁的浸潤(rùn)而穩(wěn)定存在，不會(huì)被熔體沖刷掉，
(2)熔體凈化時(shí)流經(jīng)復(fù)合過(guò)濾器，在靠近熔劑層附近形成死區(qū)，
(3)熔體中攜帶的微細(xì)夾雜在各種傳質(zhì)的作用下，遷移至熔體和熔劑界面，
(4)在熔劑吸雜熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)成立的前提下，遷移至界面上的大部分夾雜顆粒被熔劑層有效吸附、溶解、并產(chǎn)生化學(xué)凈化，其中部分夾雜簇聚，跨越熔體和熔劑界面，進(jìn)入熔體中，后續(xù)夾雜與之碰撞吸附，被捕獲，大部分通過(guò)熔劑的化學(xué)凈化分解掉，
(5)死區(qū)中由于熔體速度接近于零，允許存在部分有限的夾雜，直至凈化結(jié)束。
作為熔劑層載體的過(guò)濾器可以是各種陶瓷質(zhì)和耐火材料質(zhì)的過(guò)濾器，可以是芯型直孔過(guò)濾器，也可以是泡沫陶瓷過(guò)濾器，或者是粘結(jié)陶瓷過(guò)濾器等。這些過(guò)濾器的孔隙度可以是不同的大小值，從幾個(gè)PPI到現(xiàn)有最高值都可以使用，如10ppi—50ppi的過(guò)濾器，都可以通過(guò)涂覆方法獲得具有活性熔劑涂層的復(fù)合過(guò)濾器，而用于對(duì)鋁熔體進(jìn)行凈化。采用的凈化的熔劑為KCl∶NaCl＝1∶1的萬(wàn)能熔劑，或者是添加了Na3AlF6，CaF2和稀土等成分的活性熔劑也可以是其它類型的活性物質(zhì)如納米材料。熔劑也要滿足以下條件：
(1)與過(guò)濾材質(zhì)能夠很好的浸潤(rùn)，但與待過(guò)濾的金屬體不浸潤(rùn)，或者浸潤(rùn)能力不強(qiáng)，
(2)該熔劑的熔點(diǎn)必須低于要過(guò)濾的金屬熔體的熔化溫度，否則熔劑層的作用不能充分發(fā)揮，
(3)復(fù)合過(guò)濾器上的熔劑涂層厚度控制在1—100微米范圍內(nèi)。
以下介紹實(shí)施例：
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