鋁液清渣劑是一種在鋁及鋁合金熔煉過程中用於清除熔體中非金屬夾雜物（如氧化鋁、氫化物等）的化學添加劑。它能夠顯著提高鋁液的純凈度，從而改善鑄件的質量和機械性能。以下是關於鋁液清渣劑的詳細介紹：
一、鋁液清渣劑的基本概念
鋁液清渣劑是一種專門設計用於處理鋁液中的雜質和浮渣的材料。它通常由多種無機鹽類物質混合而成，這些成分在高溫下能與鋁液中的氧化物發生化學反應，生成易於分離的化合物，從而使鋁液更加純凈。
（一）定義
鋁液清渣劑是一種復合型材料，主要作用是在鋁熔體中去除懸浮或溶解狀態的非金屬夾雜物，如Al2O3顆粒、氫氣泡和其他氧化產物。通過使用清渣劑，可以有效減少鋁制品中的氣孔、裂紋等缺陷，提升產品的致密性和強度。
（二）分類
根據成分和用途的不同，鋁液清渣劑可以分為以下幾類：
1. 鹼性清渣劑：以鈉鹽為主，適合處理含有大量氧化鋁的鋁液。
2. 酸性清渣劑：以氯化物為主，適用於某些特殊合金的精煉。
3. 中性清渣劑：綜合了鹼性和酸性清渣劑的優點，具有更廣泛的適用範圍。
4. 環保型清渣劑：不含氟化物或其他有害成分，符合綠色制造的要求。
二、鋁液清渣劑的工作原理
鋁液清渣劑的作用機制主要包括以下幾個方面：
（一）化學反應
清渣劑中的活性成分在高溫下與鋁液中的氧化物發生化學反應，生成低密度的化合物，這些化合物能夠上浮並被排除出熔體。
（二）物理吸附
清渣劑還具有良好的物理吸附性能，能夠捕捉鋁液中的微小顆粒和氣泡，進一步雜質的聚集和上浮。
（三）降低表面張力
清渣劑能夠降低鋁液的表面張力，使夾雜物更容易從熔體內部遷移到表面，從而提高清渣效率。
三、鋁液清渣劑的主要成分及功能
鋁液清渣劑的配方因具體應用而異，但通常包含以下幾種關鍵成分：
（一）氯化物
常見成分：NaCl、KCl、CaCl2等。
功能：參與化學反應，分解鋁液中的氧化物，並生成易於分離的化合物。
（二）氟化物
常見成分：NaF、KF等。
功能：增強清渣效果，但可能對環境造成污染，因此在現代生產中逐漸被替代。
（三）氧化物
常見成分：CaO、MgO等。
功能：調節清渣劑的熔點，同時參與部分化學反應。
（四）助熔劑
常見成分：硼砂（Na2B4O7）、硅酸鹽等。
功能：降低清渣劑的整體熔點，使其更容易均勻分布於鋁液表面。
四、鋁液清渣劑的應用方法
正確使用鋁液清渣劑對於確保其效果至關重要。以下是常見的操作步驟：
（一）準備階段
1. 將鋁液加熱至適當溫度（通常為700~750℃），以保證清渣劑能夠充分發揮作用。
2. 根據熔體重量和雜質含量，計算所需清渣劑的用量。
（二）添加方式
1. 撒布法：將清渣劑均勻撒布在鋁液表面，隨後用攪拌工具輕輕攪動，使清渣劑與鋁液充分接觸。
2. 覆蓋法：直接將清渣劑覆蓋在鋁液表面，利用其自身重力下沉並與雜質發生反應。
（三）清渣過程
1. 反應時間一般為5~15分鐘，具體時長取決於熔體規模和清渣劑種類。
2. 使用工具（如撇渣鏟）將浮渣從鋁液表面清除。
（四）注意事項
確保清渣劑完全覆蓋鋁液表面，避免局部反應不完全。
清渣後應及時清理工具和設備，防止殘留物影響下一批次生產。
五、鋁液清渣劑的優勢與局限性
（一）優勢
1. 提高鋁液質量：顯著減少夾雜物，降低氣孔率，改善鑄件的機械性能。
2. 操作簡便：只需簡單添加即可實現清渣。
3. 成本低廉：相比其他精煉技術，清渣劑的成本較低，經濟性好。
4. 適用性強：可用於各種類型的鋁及鋁合金熔煉工藝。
（二）局限性
1. 環境污染問題：部分傳統清渣劑含有氟化物，可能釋放有毒氣體，對環境和人體健康產生危害。
2. 殘渣處理困難：清渣後的浮渣需要妥善處理，否則可能造成二次污染。
3. 對熔體溫度要求高：若溫度過低，清渣劑可能無法充分發揮作用。
六、總結
鋁液清渣劑作為鋁及鋁合金熔煉過程中的重要輔助材料，對於提升鋁液質量和產品性能具有不可替代的作用。盡管其存在一些局限性，但隨著技術的進步，新一代環保型、多功能清渣劑正在逐步取代傳統產品。未來，鋁液清渣劑將在推動鋁加工行業向、清潔、可持續方向發展方面發揮更大作用。