铝熔铸清渣剂是一种在铝及其合金熔炼过程中用于清除和减少金属液中非金属夹杂物（如氧化物、氢化物等）的化学助剂。它对于提高铝合金熔体质量、改善铸造性能以及延长坩埚使用寿命具有重要作用。以下是关于铝熔铸清渣剂的详细介绍：
一、铝熔铸清渣剂的定义与作用
铝熔铸清渣剂是一种由多种无机盐类化合物组成的混合物，主要应用于铝及铝合金的熔炼过程。它的主要功能是通过物理和化学作用，将铝熔体中的固态或液态杂质聚集在一起，形成易于分离的浮渣，并将其从熔体表面去除，从而提高铝液的纯净度。
（一）主要作用
1. 去除氧化物：铝熔铸过程中，由于高温下铝易被氧化，会产生大量的Al₂O₃等氧化物。这些氧化物如果不能及时清除，会影响铸件的质量。清渣剂可以有效吸附并包裹这些氧化物，使其浮出铝液表面。
2. 脱气作用：铝熔体中常溶解有一定量的气体（主要是氢），这些气体会导致铸件内部产生气孔缺陷。某些类型的清渣剂具有一定的脱气效果，能够降低铝液中的氢含量。
3. 保护铝液：清渣剂覆盖在铝液表面，形成一层保护膜，隔绝空气，减少铝液进一步氧化和烧损。
4. 改善流动性：通过去除杂质，铝液的流动性和充型能力得到提升，有助于获得更好的铸件表面质量和尺寸精度。
5. 延长设备寿命：清渣剂减少了熔炼过程中杂质对坩埚壁和其他设备的侵蚀，从而延长了设备的使用寿命。
二、铝熔铸清渣剂的主要成分
铝熔铸清渣剂通常由多种无机化合物组成，其配方因用途和生产厂家而异，但一般包括以下几类成分：
（一）碱金属或碱土金属盐
氯化钠（NaCl）和 氯化钾（KCl）：这两种盐是最常用的清渣剂成分之一，它们具有较低的熔点（约700℃左右），能够在铝熔炼温度下充分熔融并与铝液中的氧化物发生反应。
氟化物（如氟化钠NaF、氟化钙CaF₂）：这类物质能够显著降低熔渣的粘度，促进氧化物的聚集和浮出。此外，氟化物还能增强清渣剂对铝液的润湿性。
硫酸盐（如硫酸钠Na₂SO₄）：可作为辅助成分，帮助调节熔渣的流动性。
（二）助熔剂
助熔剂的作用是降低清渣剂的整体熔点，确保其在铝熔炼温度范围内完全熔化并发挥作用。常见的助熔剂包括硼砂（Na₂B₄O₇·10H₂O）和硝酸盐（如硝酸钾KNO₃）。
（三）活性成分
某些清渣剂中还添加了一些活性成分，例如镁粉或钛粉，用于加强脱氧和脱气效果。
（四）其他添加剂
为了改善清渣剂的使用性能，有时还会加入一些有机或无机填料，以调节其物理形态（如粉末状或颗粒状）以及操作便利性。
三、铝熔铸清渣剂的工作原理
铝熔铸清渣剂通过以下几个步骤实现其清渣功能：
1. 熔化分散：当清渣剂撒入铝熔体表面时，在高温作用下迅速熔化，并均匀分布在铝液表面。
2. 吸附包裹：熔化的清渣剂与铝液中的氧化物接触后，会吸附并包裹住这些氧化物颗粒，形成新的复合物。
3. 密度差异驱动上浮：由于清渣剂与氧化物形成的复合物密度小于铝液，因此会在浮力作用下逐渐上升到铝液表面。
4. 形成浮渣层：最终，这些复合物在铝液表面聚集成一层浮渣，便于后续清理。
四、铝熔铸清渣剂的分类
根据不同的应用需求和技术特点，铝熔铸清渣剂可以分为以下几类：
（一）按成分分类
1. 普通型清渣剂：主要由氯化物和氟化物构成，适用于一般的铝合金熔炼场合。
2. 环保型清渣剂：减少或避免使用含氟材料，降低对环境的影响，适合对环保要求较高的生产工艺。
3. 多功能型清渣剂：除了具备基本的清渣功能外，还兼具脱气、精炼等附加功能。
（二）按形态分类
1. 粉状清渣剂：呈细小颗粒状，易于撒布，适合手工操作。
2. 块状清渣剂：压缩成一定形状（如圆饼形或方块形），便于机械化投加。
3. 液态清渣剂：预先熔化好的清渣剂溶液，直接喷洒到铝液表面，特别适用于自动化生产线。
五、铝熔铸清渣剂的应用方法
正确使用铝熔铸清渣剂对于保证清渣效果至关重要。以下是常见的使用步骤：
1. 准备阶段：在铝熔炼前，检查清渣剂是否符合当前工艺要求，并准备好适当的工具（如长柄铲或自动投放装置）。
2. 投加时机：通常在铝液达到目标温度且熔体状态稳定后进行投加。
3. 均匀撒布：将清渣剂均匀撒布在铝液表面，确保覆盖整个熔体区域。
4. 搅拌处理：借助机械搅拌或人工搅动的方式，使清渣剂充分与铝液中的杂质接触。
5. 静置分层：经过一定时间的反应后，停止搅拌，让浮渣自然上浮并聚集在铝液表面。
6. 清除浮渣：使用专用工具（如捞渣勺）将浮渣彻底清除干净。
六、结语
铝熔铸清渣剂作为铝合金熔炼过程中不可或缺的重要辅料，在提升铝液品质、优化铸造工艺方面发挥着不可替代的作用。通过对清渣剂成分、工作原理及其应用技术的深入了解，可以更好地指导实际生产操作，推动铝加工行业的持续进步。
