铝及铝合金的熔炼

铝及铝合金的熔炼铝及铝合金是近代工业中得到广泛应用和发展很快的重要金属材料。目前世界铝产量仅次于钢铁，居有色金属首位。铝及铝合金具有比重小、比强度大、导电和导热性好、耐腐蚀、可塑、可焊、无毒、光泽美丽以及低温性能好等一系列优越性能，在国民经济和国防建设中的地位及作用日趋显著。熔炼铝及铝合金的主要目的是：配制合金；通过适当的工艺措施(如精炼和过滤)提高金属净度。气孔、夹渣和氧化膜等冶金缺陷对铸坯质量影响较大，同时还会严重影响到深加工后的成品质量。因此，除应严格控制原材料的标准和净度外，还需采用合理的熔炼工艺提高铸坯的净度。此外，因在铸坯中形成的金属间化合物一次晶不能用随后的压力加工和热处理方法应除，所以这一因素亦不容忽视。为改善合金的工艺性能和制品质量，减少冷热裂纹，除控制化学成分和杂质外，还应采用合适的工艺添加剂(变质剂)以改变和细化铸坯的晶粒。近年来，为提高金属熔体的净度。采用了许多行之有效的先进工艺，如采用在线惰性气体除氢，电熔剂精炼和泡沫陶瓷过滤器去除夹杂物，在生产中均收到明显效果。2铝中气体的溶解及夹杂物和氧化膜的生成铝铸坯中的夹杂物，一部分来自于原铝锭，另一部分是由生产设备和工艺过程中带入，因为铝的化学性质非常活泼，能和许多元素发生化学反应，尤其在熔融状态下，更易与氧、氮等元素化合而生成氧化物、氮化物、碳化物和硫化物等非金属夹杂物及氧化膜。氢和铝虽不形成化合物，但它极易浴解于液态铝中，它是铝中所含的主要气体。在熔炼过程中，如对液态铝中所溶解的气体和含有的非金属夹杂物处理不当时，就会在铸坯中造成疏松、气孔、夹渣等冶金缺陷，因此，必须采取相应措施予以防止和消除。2.2.1铝中气体的溶解2.2.1.1铝中气体溶解的主要来源：燃料，当采用火焰炉熔炼铝及铝合金时，燃料(如煤、焦炭、煤气、天然气、重油等)中的水分以及燃烧时产生的水分易进入熔体；大气：熔炼过程中，大气中的水蒸汽被熔体吸收：炉料，吸附在炉料表面上的湿气.在熔化过程中起化学作用而产生的氢将被铝液所溶解；如果炉料放置过久，且表面有油污者，对熔体的吸气量尤有影响；耐火材料：烘炉不彻底时，耐火材料表面吸附的水分，以及砌制时泥浆中的水分在熔炼头几个熔次时，对熔体中气体含量将有明显影响；熔剂；使用保存不当而发生了潮解的溶剂，也能增加熔体的含气量；熔铸工具：在倒炉及铸造时，如果熔铸工具干燥不好，易使熔体的吸气量增加；倒炉及浇铸过程中，如果熔体落差大，或液流翻滚过急时，也会使气体及氧化膜卷入熔体；润滑油脱水不好。2.2.1.2铝中溶解气体的种类在铝及铝合金中溶解的气体有H2、C02、co.N2和CnHm(碳氢化合物)等气体，其中以戏为主，N2和CH4的溶解量也不容忽视。铝合金熔体中溶解气体组成的统计分析见表2—1表2—1 铝合金熔体中溶解气体的组成合金气体含量(cm3/100g金属)各种气体统计含量(%)HCHN硬铝合金1.2〜3.0250〜90 4 3.5〜6424〜40Al+6〜8%Mg1.5〜6.064〜905〜2221以下铝硅合金4〜540〜902.5〜370.3〜13实践证明，不同的季节和地区，因空气的湿度不同，铸坯中气体含量也随之而异。一般在相同条件下，其含气量随空气湿度增大而增加。2.2.1.3气体的溶解机理凡与金属有一定结合能力的气体，都能不同程度地溶解于金属中，与金属无结合能力的气体，一般只被吸附，而不溶解。气体在金属中溶解度的大小，取决于气体与金属间结合能力的强弱。金属的吸气一般由吸附、扩散和溶解三个过程绍成。吸附有物理吸附及化学吸附两种。吸附是由于金属表面的一层原子，当上下两个方面受力不平衡时，便形成一个力场，在这种力场的作用下，使气体吸附其上。若表面力场很小，则气体很快离去，若表面力场较大，则吸附的气体离去较慢。物理吸附时，其连续的吸附层厚不超过一个分子。随温度升高或压力减小，或金属蒸汽压增大，物理吸附逐渐减弱。物理吸附是不稳定的，仅靠物理吸附，气体是不会溶解的。当金属与气体具有一定结合能力时，气体不仅吸附在金属表面，而且还能离解为原子，其吸附速度随温度升高而增大，达一定温度后吸附增加速度才变慢，这就是化学吸跗。只有能将气体分子离解为原子者，气体才有可能向金属中进行扩散和溶解。由于气体被金属不断吸附和离解，当金属表面某一种气体的分压达到大于金属内部该种气体的分压时，则该种气体在分压差及其与金属的结合力作用下，便开始向金属内部进行扩散，即溶解于金属中。其扩散速度与温度、压力等因素有关，金属表面的物理、化学状态对扩散也有较大影响。气体原子通过液体金属表面的氧化膜或溶剂层时，其扩散速度比在纯净的液体中慢得多，氧化膜愈致密和溶剂层愈厚其扩散速度愈小。例如氢在通过铝表面致密的氧化膜时，其扩散速度大约为通过纯净铝表面的十分之一。气体在液体中的扩散速度比在固体中要快得多。在表面无氧化膜纯净的状态下，气体向金属中的扩散速度与金属厚度成反比，与气体分压的平方根成正比，并随温度升高而增大，其关系式如下：V=顼尸•1-E/2RT…••••(2—1)d式中： V——扩散速度； n——常数， d——金属厚度，E——激活能， P——气体分压， R——气体常数，T——绝对温度。2.2.1.4影响铝中气体含量的因素合金元素的影响。与气体结合力较大的合金元素，则会使合金中的气体溶解度增大。蒸气压力高的金属与合金，由于具有蒸发去吸附作用，可降低金属的含气量°Cu、Si、Mn、Zn等合金元素可降低铝合金中气体的溶解度，而Ti、Zr、Mg则能增加气体的浓度。例如，氢在纯铝中的溶解度为0.9cm3/100克金属，而在Al+5%Mg合金中，其溶解度增为1.3cm3/100克金属，当含Mg6%时，可达2.9cm3/100g金属；如将Mg含量继续增大到9%时，由于镁蒸汽压力影响，氢含量反而有所降低。钛铝合金中，当含钛量为2.64%时，氢含量达24.8cm3/100g金属，当钛增至3%时达30cm3/100g金属。在含锆的铝合金中，当含锆5%时，氢含量可达44.5cm3/100g金属。铜、硅含量对氢在铝合金中溶解度影响，见表2—2表2—2铜硅含量对氢在铝合金中溶解度的影响氢的溶解度(cm3/100g金属)铜或硅的含量 (%)05102050含铜的铝合金0.880.580.440.370.36

含硅的钼合金0.880.640.640.50现将一些合金化组元对氢在铝中溶解度的影响介绍于表2—3表2—3合金化组元对氢在铝中溶解度的影响金属VH2cm3/100g金属VH2cm3/100g金属VH2cm3/100gA10.6A1—1%Si1.2A1—1%Cu2.0A1—0.5%Zn1.14A1—2%Si1.15A1—3%Cu1.6A1—1%Zn0.98A1—5%Si1.30A1—5%Cu2.1A1—1.5%Zn1.28A1—9%Si1.30A1—7%Cu1.98A1—2.0%Zn1.24A1—11%Si1.48A1—9%Cu1.8A1—2.5%Zn1.36气体分压的影响，当温度一定时，气体溶解度随气体分压的增大而增大，其关系如下：S=K]VT (2 —2)式中： S一一在一定的温度和压力条件下，气体在金属中的溶解度；、一一平衡常数，表示标准状态下金属中气体的平衡溶解度，也可以称为溶解度常数或溶解常数，P一一气体分压。由公式可知，在温度相同的条件下，气体在金属中的溶解度随炉气成分中的氢气分压增大而增大。在以重油、煤气、天然气为燃料的火焰炉中，氢气分压比在电炉中大，且因为在电炉炉气中蒸气不超过0.8%，而在重油炉中，其水蒸气含量可达16.4%，放在火焰炉熔炼的铝熔体中氢溶解度也较大。其他条件相同时，使用煤气炉熔炼铝合金时的含氢量为2.5cm3/100g，当有熔剂保护时为1.05cm3/100g，用低频感应电炉肘为0.8〜1.0cm3/100g，用电阻炉时为1.05cm3/100g。当大气湿度改变时，气体含量也随之改变。温度的影响，在气体中分压一定时，铝中氢的溶解度随温度升高而增大。温度对纯铝中气体含量的影响如图2—1及表2—4所示。从图中可以看出液态比固态时溶解变化大得多。

度解溶体气图2-1高纯铝(99.9985%)度解溶体气图2-1高纯铝(99.9985%)中氢气溶解度(标准大气压)与温度的关系时间图2-2熔体中含气量与时间的关系综合气体分压与温度对双原子气体的影响可用下式表示S=K•而«1-ES/2RT•……"2—3)A1或1gS=一亍+B+s1gP……(2—4)式中：S—气体溶解度，P一气体分压；T一一金属的绝对温度；Es一一溶解热，K,R——常数，A 常数，(A=f|如；2RB——常数； (B=1gK)。上式表示的溶解度S与T及P的关系，要在气体直接与纯净金属表面相互作用时才正确，若表面存在氧化膜时，则溶解度就会改变。其他因素的影响，金属表面氧化膜状态及熔炼时间对气体在金属中的溶解度均有影响。表2—4氢在铝中的溶解度(cm3/100g)与温度的关系表在溶点温度时高于熔点温度时固态液态750°C—800°C>850C

0.034〜0.050.65〜0.034〜0.050.65〜0.771.151.672—3前面所讲的气体在金属中的溶解度与温度、压力的关系是指在平衡状态下，能否达到平衡状态，则取决于熔炼条件。金属吸气需一定的时间，当金属中含气量低于饱和溶解度时，气体溶解速度开始很快，在接近饱和溶解度极限时速度很慢。如图2—2所示。达到平衡溶解度的时间，取决于金属表面情况。当温度降低，金属表面有熔剂时，时间较长，温度较高，氧化膜受到破坏时，时间较短，炉料中原有含气量高，达到平衡溶解度就较快。2.2.1.5熔体中气体含量的测定金属中溶解的气体是引起铸坯产生气孔或组织疏松之类缺陷的重要原因之一，对结晶温度范围较大的合金，尤其敏感。实践证明，在连续铸造条件下Ly12合金孔，当气体含量在0.18cm3/100g金属以下时，从未发生过疏松和气孔。当气体含量超过0.25cm3/100g金属时，如铸造温度不合适，则有时出现微量疏松。故将0.25cm3/100g金属的气体含量作为Ly12合金的临界值。为了在生产中及时掌握金属中的气体含量，很有必要在不同季节或潮湿的气候中，经常抽查金属中的气体含量，以便在工艺上采取补救措施。气体含量测定方法很多。在工厂条件下，炉前分析最简单的方法，就是第一气泡法和测氢分析法。第一气泡法，其原理是根据西维尔氏规律(公式2—3)在一定真空下，当出现第一个气泡时认为氢的分压和在该真空度时相应压力相等，并利用对数公式求得。其公式如下：1gs=—A+B+11gP (2—5)JL 」Es式中：A=ZR•1gPB=1gk从对数式看出1gs和1sp成正比，因此可以作成对数图表供实际使用。测氢仪分析法。这是一种可携带探头式采气热导测定分析法，仪器可在现场使用，测氢数据准确，且再现性好。2.2.2金属夹杂物及氧化膜的形成液态铝与o2、n2、S、C等元素发生化学反应而生成的化合物及混入其他杂物，统称为金属夹杂物及氧化膜，其中以氧化膜(AL2O3)对金属的污染最大。铝的化合物熔点较高，如氧化铝约为2050^，氮化铝为2180°C以上；AlR、Al2S3等熔点也较高。所以，液态铝中的非金属夹杂物及化合膜主要以固态形式存在。2.2.2.1Al和O2及水气的相互作用。熔体与空气及水汽接触时，铝被氧化面生成A1203。其反应如下；4Al+3O2=2Al2O3 (2—6)3H2O+2A1=Al2O3+6[H] (2—7)铝一经氧化便形成氧化膜或更复杂的非金属夹杂物2.2.2.2Al、Mg和N2的相互作用，在一定温度下，氮和铝起化学作用生成AlN；与合金组元中的镁反应生成MgN2。当向液态铝中吹入氮时，发现在660^开始有A1N形成，800r时反应较快，其反应式如下：2Al+N2-2A1N+57400卡/克分子 (2—8)3Mg+N2—Mg3N2 (2—9)A1N在铝中的溶解度甚小，只有0.003%，但在金属结晶时，A1N有分解现象。2.2.2.3铝和CO、C02的相互作用，据有关资料报导，CO在A1中具有一定的溶解度。根据萃取法测定结果，在铝中溶解的气体组成是：l%CO2，20%N2，22%CO，57%H2。由于CO、CO2的存在，所引起下列反应：2A1+3C0厂3CO+Al2O3 (2—10)6Al+3CO-Al4C3+A12O3 (2—11)在一般熔炼温度下，CO的反应速度极低，直至900〜1000°C时与铝反应才明显进行，生成A14C3。2.2.2.4铝和硫的反应，铝在含硫化物的气氛(如在煤气反射炉中)中熔化时，熔态铝将和H2S和SO2起作用，其反应式如下；2H2S+302-2H2O+2S02f (2—12)6A1+3SO厂2A1Q十A12S3 (2—13)Al2S3在熔炉温度下，均以固态非金属夹杂物的形式存在。因此，影响金属的净度。由于AlS和AlC其生成量有限，故其危害性远比AlO和AlN为小。23 43 23原料不纯是铝中非金属夹杂物和氧化膜的主要来源；如原铝锭中的 A1203含量常达(0.01〜0.02)%。此外，中间合金及废料也可大量带入。在补料及搅拌过程中，熔体表面形成的氧化膜受到破坏并混入熔体，形成杂质。因氧化膜的比重与熔体相差不多，比面积大，所以沉降慢，在铸造时都将进入铸坯。铝与水蒸气相互作用而形成的氧化物，尺寸相当小，其沉降速度也很慢。这类氧化杂物，只有在工艺试样的断口上才能发现。它们具有不同的颜色，这与组成物的成分有关。2.2.3金属杂质在熔体铝中，除含有气体，氧化膜及非金属夹杂物外，也常有一些金属杂质。金属杂质的来源如下：从坩锅及炉衬中吸收。若用铸铁或钢制坩锅熔炼铝合金时，即使温度不高，铁也能在熔体中大量溶解。一般在加热到750°C以前就可能吸收(0.03〜0.5)%的铁。炉衬的耐火材料一般均由各种氧化物组成，如MgO、AlO、SiO、FeO、CrO等；这些23 2 23 23氧化物遇到熔体中更活泼的元素时，便发生下列置换反应：3MgO+2Al-Al2O3+3Mg (2—14)其结果使炉衬受到侵蚀，金属受到污染。铁制工具的溶解。在一定的温度下，铁制工具也易受到熔体的溶解。这对熔炼高纯铝合金影响较大，故铁制工具应涂以涂料。洗炉不彻底或未洗炉。用同一炉子转产不同成分合金时，必须经过洗炉后再投产，否则熔体易被前一炉留入炉衬及渣中的元素所污染。原材料带入。各种原材料内含有一定数量的金属杂质，尤其在原材料质量控制不严的情况下，更难避免。混料或误加。在生产中，如对原材料管理不当而造成混料，或配料、补料错误等均会导致金属的严重污染，甚至造成化学成分不合格的废品。2.3熔体的氧化、烧损及其保护2.3.1熔体的氧化金属的氧化程度主要取决于氧对该金属的亲和力，同时也与该金属的特性、状态和温度等条件有关。金属的氧化速度在很大程度上与金属表面氧化膜的性质有关，如果金属表面氧化膜的克分子体积之比a又大于1时，即在熔化的金属液面上有致密的和连续的氧化膜形成，该金属氧化膜有降低氧化速度的作用。因为氧化膜致密，能阻止氧原子向内扩散，也能阻止金属离子向外扩散。当a<1时，即氧化生成物不足以包复原金属体积，这是氧化膜呈多孔状，则氧原子和金属离子可通过氧化膜之间隙内外交流，使金属继续氧化。某些金属氧化膜的a值见表2—5表2—5金属氧化膜的a值金属氧化物a值膜的性质金属氧化物a值膜的性质AlO1.38起保护作用WO3.5起保护作用23SnO1.31〃3LiO0.57不起保护作用2PbO1.4〃2Na00.58〃ZnO1.44〃2MgO0.58〃

CuO1.71〃KO0.65〃BeO1.7l〃2CaO0.69〃Fe02.23〃Si00.73〃23 2影响金属氧化的主要因素如下：合金元素。在铝中加入Mg、Li等元素，可以促使合金的氧化。在高镁合金中加入铍，可提高铝合金的抗氧化能力，降低合金的氧化速度。铝中加入铁、镍、硅、锰一般不会促进铝合金的氧化。氧化膜的本性。金属的氧化速度随金属表面氧化膜的。值变化而变化；若a值大于1时，膜对金属有保护作用，即阻止氧化，若。值小于1时，其结果相反。温度。金属的氧化速度随温度升高而加剧。2.3.2熔体的烧损熔炼过程中，熔体由于氧化而变成某些不能回收的金属氧化物时，这种损失统称为烧损。烧损的大小除与合金元素有关外，还与炉型、炉料状态、生产工艺有关。炉型。熔体炉熔池的形状及加热方式对烧损都有影响。例如：低频感应炉烧损为0.4〜0.6%，电阻反射炉烧损为1.0〜1.5%，火焰烧损为1.5〜3%。炉料的表面状态。炉料的表面积越大，其烧损也越大。例如：原铝锭烧损为0.8〜2%；打捆薄片废料烧损为3〜10%，碎屑烧损最大可达13〜30%，大块废料烧损可达3%。S研究表明：炉料越碎细，氧化烧损越大。例如煤气炉熔化时，当比面积：万=0.13cm2/g时(S为燃料表面积，P为炉料重量)，炉料氧化烧损为1.2%；如果比表面积为2.2cm2/g时，烧损将增长到2.5%。克毫，加增量重10080604020克毫，加增量重10080604020020406080100120140保护时间，小时图2-3熔体在不同气体中氧化烧损炉内1气氛气熔炼'温度及时间等对烧损也有影响。如图2—3所示，当熔体温度在800^时，随着在空气及纯氧中保持时间的延长，氧化渣生成的量逐渐增加，而在含有水蒸气的空气中保持时，比前二者减少，这可能因为水蒸气分解出来的氢首先在金属表面造成吸附层的缘故。2.3.3熔体的保护熔体在熔炼过程中与气体的相互作用均系化学反应，因此，保护熔体的工艺制度均应从减少化学反应来考虑。2.3.3.1防止吸气及降低氧化烧损的方法：选择合理的炉型，尽量选用熔池面积较小的炉子，如采用低频炉进行熔炼；采用合适的加料顺序，易氧化烧损的炉料，应加在炉料的下层。力求缩短熔炼时间，防止过多的氧化烧损和吸气机会；采用覆盖剂，适时地对金属或熔体进行覆盖。对易烧损的高镁铝合金应加入0.005〜0.02%的铍；正确控制炉内气氛，熔炼铝合金采用微氧化性气氛为宜；配入的炉料应清洁干燥；尽可能采用“埋入式熔化工艺”。即每炉料只倒出1/3〜1/2铝液，留下2/3〜1/2,使新加入的料块能完全埋入铝液中，尽可能减少氧化接触面积。2.3.3.2防止吸收金属杂质的方法熔炼炉应用粘土砖进行砌筑；要有合理的配料比。根据制品的不同，废料和低品位铝锭的用量，不能使用过多;转换铝合金时，必须彻底清炉或洗炉；加强管理，避免混料。受到污染和大量吸气的熔体，可用加强精炼的措施来补救，而受到金属杂质污染的熔体，用一般方法均难消除和补救，故应加强管理，避免混料。2.4铝及铝合金的精炼和净化铝及铝合金熔炼过程中，除极易氧化生成AL。’外，同时也极易吸收气体［田。精炼净化的目的就是消除或尽量降低这类夹杂物和气体，以提高金属的净化程度。试验指出，熔体中的(H)含量和Al2O3含量有关，当熔体中的Al2O3含量过高时，［H］的含量也越高。铝及铝合金熔体的精炼方法很多，有气体精炼法，熔剂精炼法，熔体过滤及其他精炼方法等。这些方法各有优缺点，应按实际情况及生产经验恰当选择。2.4.1气体精炼法2.4.1.1惰性气体精炼法：在我国普遍用于精炼铝及铝合金的是氮气。当氮气吹到熔体中时，产生大量的氮气图2-4氮气除气过程示意图泡，如图2—4所示。在气泡与金属的接触面上，由于氮气泡内部与金属中气体(H)之间存在着氢的分压差，则氢气按照分压定律，向气泡内扩散。假如熔体中的分压为p〃H2,气泡内氢的分压为P，h2,则气泡开始形成时，P，H2为零。根据分压定律，熔体中的氢即向气泡内扩散速度开始很快，随着P"H2与P，H2逐渐趋于平衡，扩散速度逐渐减慢，这一过程一直进行到P"H2=P，H2为止。当氮气泡升到熔体表面时，氢即被带入到大气中。图2—4为氮气除气过程示意图。由上可知，氮气的除气过程完全依赖于气体的分压差。如果气泡在熔体中的停留时间很短，气泡尚未被氢气饱和便跑出熔体时，则除气效果不好。为保证从熔体中除气更充分，必须使吹入的气泡尽可能缓慢地通过金属，并设法在气泡与金屑之间造成尽可能大的接触面积。为此，吹入的气泡应越细越好。要想达到良好的除气效果对氮的纯度要求很高，应不小于99%，含氧越少越好，尤其是氢和水蒸汽的含量更应严格控制。氮的除气作用并不完全。例如：铝合金熔体中的(H)含量，在0.3〜0.4cm3/100g金属时，进入熔体气泡中的氢的蒸气分压，大约等于0.1大气压，也就是说已吸收氢的氮气气泡中，氢的体积只等于氮的体积10%，当氢含量为0.1cm3/100g金属时，氢的蒸气压等于0.01大气压，而氢的体积只等于氮的1%,因此不通入大量的氮气是很难以去掉［H］的。氮的除气过程是很慢的，效果很低。特别用于对镁含量高的铝合金，氮将与镁反应生成氮化镁，形成夹杂物。因此在国外铝加工厂中，普遍采用氩气来除氢。但使用氩气除气，生产成本较高。2.4.1.2氯气精炼法氯气屑于活性气体，其除气原理与氮气不同。氮气是靠气泡内外氢气的分压差来除气，氮和氢不发生化学反应，只是物理作用。而吹入氯气时，除按上述原理除气外，氯与铝生成三氧化铝蒸气，并与氢直接起化学反应生成盐酸蒸气，使净化效果提高。氯气的除气过程有三种途径：首先氯与铝反应生成三氯化铝蒸气(沸点178〜183°C)2A1+3C12一2A1C1J322.8卡 (2—16)三氯化铝呈蒸气状态的小气泡从液体中逸出时，将按惰性气体原理与熔体中的气体作用而除气。氯还可能同氢反应生成氯化氢即C12+H2一2HC1f+44卡 (2—17)这一反应，可根据HC1的特有气味嗅到。当HCI气泡从熔体中逸出时，则将氢气带走。如果吹入的氯气流得很快时，部分氯气来不及进行反应，便以氯气气泡形式跑出熔体，亦可将熔体中的氢气带走。采用氯气除气时，绝大部分是A1C13的作用，小部分是HC1和C12的作用。A1C13和HC1对于金属中的气体是中性的，因此，它们的除气原理是和氮气除气时相同。由此可见，活性气体与铝作用之后，其生成物的除气过程完全同惰性气体原理一样。吹入的氮气和氯气除了能除氢之外，对熔体中的非金属夹杂物还有一定的浮选净化作用。气泡在上升途中若与处于悬浮状态的非金属夹杂物相遇时，夹杂物便可能被吸附于气泡图2-5氮气除气过程示意图表面，而带出熔体表面如图图2-5氮气除气过程示意图表面，而带出熔体表面如图2—6所示。A1C13图2-6用浮选原理除去熔体中金属杂物示意图a 吹入氯气时形成的气泡 b 氯气除气过程示意图熔体中吹入氯气，还可以除去铝液中的金属杂质如Na、Ca、Li等，其原理是氯与金属的化合作用：C12+2Me一2MeC1 (2—18)实践表明，氯气有良好的除气效果，可用于铝合金熔体净化精炼。但是用氯气除气有严重缺点，氯气有毒，有害于人体健康，对周围设备腐蚀严重，为此，必须有完好的通风防护设备。另外对铸坯组织而言，过氯化后，铸坯晶粒粗大，这显然与Ti被除掉生成TiCl3有关。2.4.1.3混合气体精炼法（1） 氮氯混合气体精炼法。把氮、氯混合起来用作精炼，可兼备分别使用它们时的优点，使氯气的有害健康和腐蚀设备的缺点减轻，又可保护留氯气的化学除气作用。采用3〜20%氯和97〜98%氮气的混合气体，具有较好的除气效果。这一些方法目前使用比较广泛。但必须指出，同样的吹气量，N2一C12对熔体的净化效果，只有纯氯的三分之一。因此，N2一C12还必须在吹气量上来弥补。此外，对高镁合金使用该法时，应当考虑到形成Mg3N2这一因素对质量影响。（2） 氮、氯和一氧化碳混合体精炼法（又称三气精炼法）。实践表明，采用10%Cl2、10%CO、80%氮的混合气体精炼除气最理想。这一方法比用纯氯时的除气速度较快，同时散发出来的反应产物，如氯气、盐酸、粉尘等也要少得多，见表2—6所示，经过处理后的合金净度也较高。表2-6 采用三气精炼铝时散发出来的反应产物（公斤/小时）合金通气种类Cl2气HCl气粉尘在通气时间里，气体、粉尘总量L5三气20.27.43.811.4100%氯1.248.724.474.3Ly12三气1.12.24.17.4100氯15.110.00.525.62.4.1.4斯奈福(SNiF)法它是美国联合碳化物公司研究并于l974年投入使用的铝熔体精炼法。现在获得实际应用的斯奈福装置有双咀料型）和单咀（S型）两种。装置的核心是旋转喷咀，每一个旋转喷咀都山一个片式石墨转子，一根外面套有固定套筒的轴和一个固定在套筒上的叶片式石墨定子组成。精炼气体由轴和套筒间的环形缝中通入，由于叶片的剪切作用，使从定子和转子之间缝隙出来的气体被破碎成极细的气泡散进金属熔体内，旋转喷咀的搅拌作用在熔体内形成垂直向下的金属流并使气泡均匀分散，搅拌时的涡流使气泡和金属之间产生极大的接触面积，从而为有效地除氢和使杂质颗粒漂浮到熔体表面创造了最有利的条件。在T型装置中，熔体的净化流程如下：熔体通过流槽进入装置的第一室，在这里，由于旋转喷咀的搅拌作用和放出的气泡进行去气及去除夹杂物。接着越过处理室中央的隔板进入第二室，进行同样的熔体处理。处理完的熔体通过一根安装在炉底的石墨管，流入炉子前部的出料池。多余的惰性气体与脱溶的氢气，汇积于炉子上部，通过其熔体入口上部与熔体进入流向相反的方向流出。渣子浮在熔体表面，被旋转喷咀在液面所产生的循环流向推向熔体入门处而排出。据资料介绍，斯奈福装置的主要技术性能如表2—7所示：表2-7斯奈福装置的主要技术性能装置型号T型S型炉床面积 （毫米2）1270X25402222X2500旋转喷嘴个数21金属容量 （公斤）1453772金属流量 （吨/小时）36.311.4加热电功率 （千瓦）100惰性气体最大供给量（米3/时）178.5惰性气体正常供给量（米3/时）3.12冷却喷嘴用的压力为8.3MPa空气流量（米3/时）3417惰性气体中的氯含量(%)W5<5精炼熔剂消耗量 （克/吨）<12.5<12.5处理后铝熔体最终含氢量（毫升/100克）0.04〜0.070.04〜0.072.4.2熔剂精炼法2.4.2.1熔剂的作用:熔剂精炼的除渣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，溶解和化学作用面实现的。（1） 吸附作用。熔融的熔剂在固相（夹杂物）及液相（熔融铝）界面上的表面张力大小决定了熔剂的吸附能力。熔剂在液态铝界面上的表面张力越大，它越容易和液态铝分离。熔剂在夹杂物界面上表面张力越小时，熔剂便能在最大限度的润湿和吸附夹杂物，并把它从金属中排除。提高液态铝在夹杂物界面上的表面张力，有利于熔剂将氧化膜及非金属夹杂物从熔体中排出。熔剂的吸附能力主要取决于其组成成分。在其他条件相同的情况下，熔融的氯化物，其吸附能力比氟化物要好。碱金属氯化物比碱土金属氯化物要好。在熔化状态下，氯化钾和氯化钠的混合盐要比纯盐好。而在此基础上加入氟化物（冰晶石等）可以增加其吸附性能。当熔剂与夹杂物接触时，在它们的接触面上，降低表面便能产生润湿与吸附。夹杂物进入熔剂后便较处理前有更大的上升（或沉降）能力，从而将夹杂物从熔体铝中分离出去。（2） 溶解作用。熔剂中加入氟盐（冰晶石），使熔剂具有溶解夹杂物，特别是氧化铝的作用。当溶剂与氧化物的结构和某些化学性质相近似时，则在一定的温度下，就有可能产生互溶。如阳离子相同的A顷和Na3AlF6就有一定的互溶解能力。随冰晶石含量的增加，对溶解氧化铝的能力有所增加。但必须指出，当温度较低时，在一般熔炼的温度下，溶解的作用是不大的。2.4.2.2熔剂的成分及应用：铝合金用的熔剂一般由碱金属及碱土金属的氯化物及氟化物组成。熔剂以氯化物为基础，加入氟化物，如NaF、呻1%Cap。等，氟化物在混合盐中主要起精炼作用，如吸附，溶解入顷。同时可适当地提高混合盐的熔点，以增大净化结果"aq还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，使其与熔体易于分离。在纯铝及软铝合金的熔炼中，通常是在熔化炉中撒入少量的氯化钠和氯化钾的混和物，以吸附渣，使扒渣更容易进行。2.4.3其他精炼法铝及铝合金的精炼方法除上述两种外，有时还采用凝固法，振动法。真空除气法等进行精炼。2.4.3.1凝固法：溶解于熔体内的气体，其溶解度随温度降低而减少，如将溶有气体的熔体逐渐降温到达凝固点时，在降温及凝固过程中，气体就会逐渐排除到熔体外，然后再迅速升温重熔，即可获得含气量较少的熔体。但在二次升温重熔时，应意注防止熔体重新吸气。本方法对大生产的铸造车间不适用。2.4.3.2振动法振动法是利用振动器，使液体分子发生运动，使气体以气泡形式排除。实践证明，如果振动频率超过声频时，熔体中的气体就会呈气泡状逸出。同时振动还促进使组织细化。因为液体分子在高频振动下，产生位移运动，运动时，一部分分子与另一部分分子之间的运动总是不和谐的，液体分子间产生相碰或相斥，从而使液体中产生真空。这种真空实际空间很小，只有一个或几个分子厚，但分布很广。溶于液体中的气体受此真空影响，由原子状态转变为分子状态，进而连续形成为小气泡，并随这些气泡的增大，相继排除于熔体之外。2.4.3.3真空法：利用抽真空的方法，减少熔体中气体的溶解度，从而达到除气的目的。另外，由于真空度大，导致沸点降低，这就促进了气体的排除。这种方法已广泛用于大生产中，其效果甚好。2.4.4熔体的静置及过滤2.4.4.1熔体的静置熔体的静置也是一种净化方法。静置就是利用熔体与夹杂物之间的比重差，使夹杂物沉降而达到净化。需要静置的时间与熔体的粘度、比重及夹杂物的形状等有关。颗粒愈细，则上浮或下沉的速度就愈慢。颗粒呈成球状，下降速度较大，呈片状则上浮容易。如夹杂物呈球状时，其上浮或下沉的时间可用下式表示，(2-19)9^HT= (2-19)2兀R2（p1—p2）g式中：T一一时间；n一一熔体粘度； H一一夹杂物的上浮;R一一夹杂物半径；（或下沉液柱高度；）p1P2一熔体与夹物杂比重;g 重力加速度。随着A12O3颗粒的加大，其下沉速度也加快，一般在7〜12分钟内（除微质悬浮体外，）大部分非金属夹杂物皆可沉到炉底。A12O3在铝熔体中的沉降速度：当熔态铝的比重为2.29克/厘米3,A12O3的比重为3.9克/厘米3,粘度为0.015泊时，A12O3在不同颗粒直径情况下的下沉速度（厘米/分）如下：TOC\o"1-5"\h\z20（微米） 1.440（微米） 5.660（微米） 12.680（微米） 22.4100（微米）33.50熔体经精炼后，可加速这一过程的进行。熔体的静置时间，根据合金，制品的不同有所区别，一般在20〜45分钟左右。2.4.4.2熔体的过滤：过滤是让物体通过由中性或活性材料制成的过滤器，使熔体中处于悬浮状态的夹杂物，受到过滤器机械的阻隔或与其材料起化学作用而达到分离排除的目的。（1）网状过滤。网状过滤法是让熔体通过网状过滤器（通常用玻璃丝或耐热金属丝制成）使夹杂物受到机械阻隔而被滤除。该法对分离较大的氧化膜和非金属夹杂物有效。这种过滤器结构简单、制造方便，可安放于静置炉后流槽中的任何熔体通过的部位。网状过滤器只能滤掉那些比网格尺寸大的夹杂物，网格尺寸愈小，过滤效果愈好。网格尺

寸的选择，根据夹杂物通过这种网格的可能性确定。一般不小于0.5X0.5毫米2。使用时一般都是把玻璃丝布或金属网固定在钢架上，然后安放在漏斗中。这种方法过滤不影响铸坯的气体含量和宏观组织。块状过滤，过滤器通常是由各种尺寸不同的块状材料组成的，有时甚至放置多层。这种过滤比用网状过滤金属的纯洁度可提高2—4倍。这种过滤器的优点是熔体与过滤器之间有较大的接触面，以及具有变化截面的细长孔道，熔体在这种过滤器中以不同的速度运动，在一个截面向另一个截面通过的地方形成低压涡流，提高了过滤器的效率。同时也为它们之间可能的化学作用创造了有利条件。制造过滤器的材料为镁砂，刚玉，硅化物，氯化物、氟化物等。这些材料在使用前，应进行粉碎、筛分，然后在700〜720°C温度下溶烧去掉湿气。过滤材料放于分配漏斗中使用显著。放入漏斗前应在700〜720C温度下进行加热，使用过程中，过滤器上面应有10〜15毫米厚的熔体覆盖，同时从过滤器中出来的液流应控制在覆盖剂下，以免熔体氧化。非金属夹杂物去除程度取决于过滤器的厚度及过滤材料的颗粒大小。过滤层愈厚。颗粒愈细小，过滤效果愈好。实践证明，颗粒直径以5〜10mm为合适，最小不应小于4〜6mm，否则金属将供应不足。使用块状过滤器在除掉夹杂物的同时，也将使气体含量降低，并且使晶粒长大。在同样的铸造条件下，比使用玻璃丝过滤时所得的晶粒要大1.5倍〜2倍，这是由于从液体中不仅去除了那些可作为结晶核心的细微夹杂物的缘故。微孔管过滤。近年来过滤又有了进一步发展，把过滤材料制成一定形状的过滤管。安装位置如图2-7所示：1、 静置炉；2、 保温箱；3、 微孔管；4、 流盘；5、 漏斗；6、 结晶器。有的工厂使用的微孔管是用87%的刚玉及13%的玻璃粉加入适量的桃胶冲压成型，经低温烘干后，再在1300〜1350°C温度下进行烧结而成的。实践证明，这种方法易于制造，使用方便，效果较好。电熔剂精炼。电熔剂精炼法的效果要比网状，块状材料等过滤方法好的多。本方法是根据电渣重溶和电解精炼的原理发展起来的。它是在铸造系统中，向熔剂熔体通5〜6伏，500〜1000安的直流电进行精炼。把负极接到置于熔剂层内的钢环上，把正极接到流槽中的液体金属流或铸坯上。这种方法对除掉非金属夹杂物特别有效。如lf6合金用光卤石熔剂(厚60〜100mm)在670〜690C经过5〜6伏和250〜500安直流电解后，使污染度由原来玻璃丝过滤后的0.15〜0.25m2/Cm2，降低到0.008〜0.01mm2/Cm2，含气量由〜0.45Cm3/100g金属，降低到0.39Cm3/100g金属。泡沫陶瓷过滤器。泡沫陶瓷过滤器是美国康索尼达德铝公司在七十年代末期研制的一种具有海棉状结构的用于过滤铝熔体的开孔网状物。我国在八十年代初试制成功并已推广使用。泡沫陶瓷过滤器即以泡沫陶瓷作为过滤介质的过滤装置。它是将泡沫陶瓷安装在静置炉和铸轧机之间的熔融金属转注系统的滤盆里。滤盆用钢板焊接成，内衬绝热衬，最里层是耐火砖。滤盆的深度一般不低于200mm(从陶瓷板面算起)。铝液从静置炉经滤盆过滤后流向前箱。据资料介绍，投入实际使用的泡沫陶瓷的孔隙特性如下：孔洞数10〜45个孔/英口寸；孔隙度，85〜90%；体积密度0.35〜0.40克/cm3；比表面积10000英口寸2/英口寸3；透气度1000〜2000X10-7cm3，陶瓷板厚度20〜100毫米。泡沫陶瓷的流量特性取决于孔隙特性和陶瓷板的尺寸，对于305X305X51毫米，孔洞数为30孔/口寸的泡沫陶瓷板，其过滤量为1.7〜3.0kg/S(6.12吨〜10.8吨/小时)。在过滤铝熔体时，泡沫陶瓷的主要过滤参数是，过滤精度2微米；过滤效率99%，起始压头50〜150毫米；有效工作压头50毫米。泡沫陶瓷滤器具有过滤精度高，过滤效率高、重量轻、占地面积少，操作使用方便，劳动条件好等优点。目前已在铝及铝合金精炼中广泛应用，很可能逐渐取代其它各种过滤器。但泡沫陶瓷用过一次即废弃，不能再生，而且质脆，安装时应避免碎片混入。2.4.5熔体的精炼2.4.5.1精炼温度。合金熔体粘度愈高，除气除渣愈困难，其粘度决定于金属的温度及化学成分，提高温度可使粘度降低。故精炼温度应尽可能高一些，但熔体的吸气量随温度升高而增加，所以精炼温度又不宜太高。在熔炼炉中的精炼温度保持在熔炼温度范围即可。在静置炉内的精炼温度，以铸轧温度的上限做为精炼温度的下限，以铸轧温度的上限加1.5°C，做为精炼温度的上限。实践证明在此温度范围内进行精炼较合适。2.4.5.2熔剂用量和吹气量。吹气的时间与除气程度具有一定关系如图2—8所示;故吹气量应充足。吹气时间图2-8吹气时间与除气程度关系图2.4.5.3对精炼的要求：熔剂在使用前应进行干燥处理。通入除氢的气体时，要求其气泡应当细小，熔体翻腾不应过大。精炼时应在熔体下层进行，同时不应存在死角，以保证熔体有更大的接触面积。采用泡沫陶瓷作过滤器时，需要意注以下事项：A、在选用泡沫陶瓷时，首先应考虑对过滤精度要求。其次考虑到为铸轧速度所要求的液体铝在单位时间的流量大小；熔体的原始清洁度；金属中夹杂物的最高含量及金属的总通过量。在大多数情况下，选用30孔/口寸的泡沫陶瓷是符合要求的。如果金属特别脏，可采用20孔/口寸的泡沫陶瓷作予先过滤，及以防止30孔/口寸的泡沫陶滤过早堵塞。正确安装泡沫陶瓷。通常都是水平配置在滤盆里，让铝水垂直向下(或向上)通过。使铝液碰到过滤器时没有湍流，能保证过滤器均匀启动，减少沟流危险。此外，装配部位必须用耐火纤维密封好，排除任何旁路的可能性。投用前必须将泡沫陶瓷用辐射式加热器或煤气吹管加热至接近熔体温度，以保证铝液通过时不致有金属凝固而堵死孔洞。2.5铝及铝合金的熔炼工艺2.5.1炉料及其组成配制铝合金用的炉料一般有原铝锭、废料(或称回料)中间合金或其他纯金属等。废料在炉前，先经过一次熔化者，称为再生铝和复化铝料。2.5.1.1原铝锭：原铝锭一般是15kg左右的小锭。其主要杂质是铁和硅，它们对铝合金的工艺性能影响很大。铁、硅含量的多少，标志着原铝锭品位的高低。不同的铝合金应根据其成份选用不同品位的原铝锭。2.5.1.2废料本厂废料：本厂废料来源于溶铸车间及加工车间各工序的工艺废品及几何废料。铝加工厂的成品率一般在60〜75%左右，就是说有25〜40%的原材料变为废料，这部分的废料是原材料的重要来源之一。对这一部分废料应妥善保管，合理使用。废料可根据本厂实际情况进行分级。质量较好的大块废料，可直接回炉配置成品合金；质量较差的，如碎屑等，需经过复化处理后，才准需限量的配置成品合金。厂外废料：厂外废料来源于用料工厂等处。这部分废料成分比较混杂，质量差，不宜直接使用，需经复化处理并确定其成分后，才能使用。2.5.1.3中间合金及纯金属。熔炼铝合金时，合金元素加入的方法一般有两种，一种是将合金元素直接加入熔体，如Cu、Mg、Zn等，另一种是将合金元素制成中间合金，如Cu、Mn、Ni、Fe、Cr、Ti等，再以中间合金形式加入熔体。另外，还有一种加入方法，就是利用化工原料还原出来的元素，如铍由铍氟酸钠还原，锆由锆氟酸钾还原等。2.5.1.4配料的原则：在保证产品质量和性能的前提下，根据合金制品用途及铸坯加工工艺的要求，应适当的利用废料，降低原铝锭的用量。根据铸坯及加工工艺要求，应使用合适品位的原铝锭。同时需要注意废料循环使用所造成的金属杂质比的升高。对原材料的使用，必须严格注意质量和成本均衡的原则。一般要避免对同一合金全使用原铝锭或全使用废料的情况，应按金属平衡的原则均衡地进行生产。2.5.1.5原材料的选择。原材料的选择必须认真注意，因为冶金污染是个重要问题。在铝及铝合金熔铸时，由于原料杂质带来的污染，会给以后工序带来麻烦。甚至造成废品。在选择原材料时，应注意以下几点：应能保证产品的化学成分及性能；应清洁，干燥，无灰尘，无油污及水分等；在保证产品质量的前提下，应尽量减少原铝锭的用量，多使用废料；{4}对有特殊要求的制品，应使用能够满足相应质量要求的原材料。2.5.2炉子的准备炉子准备的好坏，对产品质量，生产安全及炉子使用寿命都有很大影响。因此，对大、中修后的炉子的烘炉，点火前的煤气取样，洗炉等工序都要有一套整的工艺规定。2.5.2.1洗炉：洗炉就是将残留在熔池内的炉渣和金属清洗干净，以保证产品的化学成分。新修炉子也应清洗，以清出大量的非金属夹杂物。洗炉的原则：新修及大，中修后的炉子在生产前应进行洗炉；长期停歇的炉子，可根据炉内清洁情况来决定是否洗炉；向高纯洁度转换时，应进行清洗炉；合金转换时，当前一炉的合金元素为后一炉合金的杂质，或前一炉由合金杂质含量高于后一炉合金允许的杂质量时，应进行清洗炉。洗炉用量的要求：向高纯度和特殊合金转换时，一律用原铝锭进行洗炉；新炉和一般合金转换时，可用原铝锭或大块铝的废料进行清洗；中修和长期停炉，如单纯为了清洗炉内脏物时，可用铝或铝合金的大块废料进行洗炉；洗炉用量不得少于炉子容量的35〜40%，洗炉时熔体温度为800〜850°C；达到指定温度时，应彻底搅拌熔体，搅拌次数不少于2〜3次，间隔时间为半小时，出炉时不允许有剩料，同时进行大清炉。2.5.2.2清炉：清炉就是将炉内残存的结渣彻底清除干净。每当金属出炉后，都要进行一次清炉。合金转换及特殊制品每生产一炉都要进行大清炉。一般制品连续生产5〜15炉后也要进行大清炉。大清炉时应先均匀的向炉内撒入一层粉状熔剂，并将炉膛温度升至800C以上，然后将炉内各处残存的结渣彻底清除干净。2.5.3熔炼工艺过程2.5.3.1熔炼方法选择分批熔炼法：分批熔炼法是从装炉开始经过熔化、扒渣、精炼等工序后一次出炉，炉内不剩金属。本法多适用于生产质量要求较高的成品合金，因能更好地保证铸件化学成分的均匀性。半分批熔炼法：半分批熔炼法与分批熔炼法的区别在于出炉时，炉中留下1/5〜1/4的液体金属，就再装入下一熔次炉料进行熔炼。此法的优点是可使加入的炉料浸于液体之中，减少烧损；出炉时使一些夹杂物集于炉底，不致混入浇铸的液体中去；炉内温度波动不大，可增加炉子的使用寿命。此法适用于纯铝的熔炼。半连续熔炼法：此法与半分批熔炼法相似。每次出炉量为1/3〜1/4后，即可加入下一熔次料。与半分批法不同之点即留于炉内的液体的大部分，每次出炉料量不多，以致每次出炉与加料相连续。此法适用于双膛炉熔炼碎屑。由于加入的料入液体之中，不仅烧损少，且可加快熔化速度。连续熔炼法：此法是加料连续进行，而出炉间歇进行，此法灵活性很少，应用范围狭小，仅适用于纯铝的熔炼。2.5.3.2熔炼工艺过程当熔铸机组连在一起时，其熔炼过程如下：装炉一熔化(加铜、锌)一扒渣一加镁、铍一搅拌一取样一调整成分一搅拌一扒渣一转炉一保温及静置一精炼一铸轧(铸造)装炉：正确的装炉方法能减少金属的烧损及缩短熔炼时间，可提高金属的实收率及生产效率。装炉顺序一般是：易烧损的原料(如小片，板管等废料)装于炉子底层；大块废料及原铝锭装于炉子中层；中间合金装于炉子的上层，熔点高的应装于最上层。对装炉的要求是：、采用加料机装炉时，应先进行人工铺底，避免大块废料撞击炉底；、各种炉料应均匀平坦地分布；、有些特殊制品在装炉时，当装入一半及装炉完了时，需要均匀撒入粉状熔剂。熔化：熔化过程及熔炼速度是决定铸坯质量的重要一环。随着温度不断升高，特别是当炉料熔化后，当表面覆盖的氧化膜其强度逐渐变弱，很容易破裂，并逐渐失去保护作用。气体在这一段内很容易侵入。在煤气炉(或天然气炉)熔炼时应采用微氧化性气分进行熔炼，以防金属过多的氧化。电阻炉熔炼特殊制品时，应避免在熔炼过程中更换电阻带，以防脏物落入溶体污染金属。当炉料熔化一部分以后，即可向液体中加入锌锭或铜板，加入时应使分布均匀并不露出液面。熔化过程中应注意防止熔体过热，为此当炉料化平之后，应适当搅动熔体，以使温度均匀一致，同时也利于加速熔化。当熔体过热时，易使含气量增加，铸坯组织中的晶界加宽，同时也易产生粗大晶粒组织，增加铸坯裂纹的倾向性。图2—9为熔体过热温度与裂纹倾向性，晶粒度之间的关系。熔炼时间过长也会使熔体含气量增加并降低炉子生产效率。图2-9熔体过热度与铸锭晶粒度和裂纹倾向的关系(Al-4%cu)扒渣。当炉料全部熔化到达熔炼温度时，即可扒渣。扒渣前应先撒入粉状熔剂。扒渣应尽量彻底，因有浮渣存在时易污染金属并增加熔体的含气量。加镁与铍。扒渣后，即可向熔体中加入镁锭，同时应用熔剂粉进行覆盖，以防镁被烧损。对于高镁合金(LF3除外)，为防止镁被烧损，在加镁后，应加入0.005〜0.02%的铍。搅拌。在取样之前和调整成分之后，都应有足够的时间进行充分搅拌。对于特殊制品更应仔细操作，搅拌时不应激起太大的波浪，以防氧化膜卷入熔体。取样。熔体经充分搅拌后，应立即取样，进行炉前分析，鉴定化学成分是否符合要求，取样温度不应低于熔体温度的下限。取样应具有代表性。一般每炉应取两组试样，沿每个炉门的中心线，熔体的1/2处取样。取样勺及试料膜取样前应进行予热。调整成分。当成分不符合要求时，应进行补料或冲淡。补料或冲淡的原则是：操作谨慎，保证稳定的化学成分，避免由于组元或杂质配比不当，给工艺和最终制品带来一系列的麻烦。此外，对有一些杂质和变质剂不容忽视，因为他们对裂纹倾向性、金属中间化合物以及铸坯组织都有很大影响。熔体的转炉。成分调好后，当熔体温度符合要求时，扒出表面渣，即可转炉。转炉可用以下几种方法：、虹吸转炉法。是利用压缩空气将管内造成负压，使金属液面升到一定高度，利用虹吸原理，使金属向低液面的金属容器内流动。、流管转炉法。此法是靠两炉间的落差，在熔体静压力的作用下，使其通过流管，由熔炼炉转入到保温炉。此法操作方便，但在转炉时，气体与氧化夹杂物，易于卷入熔体之中，为此在操作时应使熔体充满流管，使液体平稳流动，并对已形成的氧化夹杂物及时处理和清除。、磁力泵转炉法。此法是通过磁力场产生的磁推力使金属从一个容器倒入另一个容器的，改变磁场强度就可以改变液态金属的流速。此法操作简便，可保证熔体质量。熔