铝合金在熔炼过程中,金属以熔融或半熔融状态暴露于炉气并与之相互作用的时问最长,往往易造成铝熔体大量吸气、氧化和形成其他非金属夹杂。金属与炉气的反应过群大致分为三个阶段:吸附、界面反应和溶解(扩散)。炉气的成分根据炉型,炉子结构,铝合金不同,所用燃料或发热方式不同,含有不同比例的H2,O2,H20,C02、N2,CmHn等。通常电炉熔铝时的炉气成分(表3-1-1)与空气相同。火焰气成分(表3-1-2)与空气相同。火焰熔铝炉炉气成分波动很大,通常在表3-1-2范围内变化。防锈铝的化学活性很强的金属,在熔炼温度下可与多种气体发生强烈反应。铝液与各种气体反应时的热力学关系的变化。反应生成物主要是A1203和H2。
表3-1-1 电炉溶铝的炉气成分
炉气成分 |
N2 |
O2 |
H2O |
CO2 |
H2 |
体积/% |
78 |
21 |
0—4 |
0.03 |
5*105 |
炉成成分 |
N2 |
O2 |
H2O |
CO2 |
H2 |
熔炼炉/% |
62-83 |
8-15 |
3-9 |
2 |
H2O |
混合炉/% |
80-85 |
6-7 |
4-5 |
|
40-60g/m3 |