高性能钙合金精炼剂的探讨

　　1、 氧化物夹杂的类型

　　熔融金属液在精炼处理以及运输过程中，氧化皮、金属间化合物、炉膛碎片等异质物容易被带入到金属液中，形成非金属夹杂，这些非金属夹杂主要是氧化物夹杂。根据其在熔化和浇铸过程中形成时期的不同，可以分为一次氧化物夹杂和二次氧化物夹杂。

　　一次氧化物夹杂主要是指铝液浇注前形成的所有氧化物夹杂。一次氧化物夹杂按其形状可分两类：一类是宏观组织中分布不均匀的大块夹杂物，这类夹杂物，使合金组织不连续，降低工件的气密性能，成为腐蚀的根源，明显降低钙合金的强度和塑性，也往往成为零件的裂纹源，第二类氧化物夹杂是指细小的、弥散的夹杂物，即使经过仔细净化也不能全除去，它使金属液粘度增大，降低凝固时铝液的补缩能力，易造成铸件的缩松。

　　二次氧化物夹杂，又称为内生夹杂物，主要是在浇注过程中形成的。内生夹杂物一般来说分布比较均匀，颗粒也比较小。铝液在浇注过程中的飞溅、紊流是二次氧化物夹杂的主要来源。铝液在砂型中，与型砂中的水分作用，经水分解为氧和氢，氧与铝作用形成氧化物夹杂，氢溶于铝液。

　　2、钙合金 杂质去除方法

　　铝熔体中的有害杂质元素可用真空处理去除和精炼剂法化学去除。真空处理就是在真空条件下，利用杂质元素的沸点低于铝(沸点为1800℃)和钙合金主要成分的沸点，通过蒸发使之去除。真空处理可以将钙、锌等的量降低到lppm以下，但是还未获得工业应用。

　　有害杂质元素可与精炼剂发生化学反应而生成能够与铝分离的化合物，并通过精炼剂的吸附作用而被带入精炼渣中排出。其它金属与氧、按和硫的生成热大小排列如下：

　　氧化物：镁、铝、钠、硅、锰、锌、铁、镍、铅、铜；

　　氯化物：钠、镁、铝、锰、锌、铅、铁、镍、铜、硅；

　　硫化物：钠、镁、锰、锌、铝、铁、铜、铅、硅、镍

　　以去除氧化物夹杂为主的方法主要有：电熔剂法、过滤法和精炼剂法。其中精炼剂法和过滤法的研究与应用相对广泛和深入。但是，过滤法由于所用多孔陶瓷过滤器价格高，在使用过程中容易堵塞而消耗大，其应用也受到一定的限制。

　　在钙合金熔炼过程中，将精炼剂加入到熔体内部，通过一系列物理化学作用，达到去除氧化物夹杂的作用。精炼剂的除杂能力是由精炼剂对熔体中氧化物夹杂的吸附、溶解作用以及精炼剂于熔体之间的化学作用决定的。精炼剂和氧化物夹杂之间的界面张力越小，其吸附的作用越好，去除氧化物夹杂的作用就越强。

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