回收铝的低成本净化技术研究

摘要

本文以研究回收铝的低成本净化技术为目的,研究了回收铝的三种熔体净化技术:微气泡法、熔剂法、电熔剂法。其中微气泡法研究了其净化铝熔体的机理。不同吹气时间,熔体的除氢效果和除氢速率变化以及工业生产中微气泡法的净化效果;熔剂法研究了在不同熔剂处理时间下,含有杂质的纯铝中扩散氢的变化,计算了不同时间下扩散氢的变化速率,同时利用图像网格法观察了夹杂物的分布以及计算了夹杂物的迁移速率;最后设计了一种实验室用电熔剂法净化铝熔体的装置,并测定了样品的扩散氢。
　　得出的主要结论如下:(1)微气泡法是一种非常高效的铝熔体除气净化工艺,在通过多孔吹头吹入氮气8min后,除氢效果最佳,残余氢含量为0.106 ml/100gAl,接近0.1ml/100gAl;
　　(2)吹氮时间延长并不利于除氢效果。0-4min时,熔体除气速率很快,4-8min时,熔体除气速率放缓,8-10min时,熔体除气速率是负值,反而有种增气的趋势;
　　(3)在吹氮除氢的同时,还能起到排除铝熔体中夹杂物的目的。即除氢附带着除杂;
　　(4)工业生产中用微气泡法净化效果良好;
　　(5)溶剂法除氢除杂都在熔剂处理前期处理效果较好,而后期作用不明显,在0-0.5h,除氢除杂速率都非常迅速。除氢速率率达到了0.924ml/100g,而除杂速率达到了0.0515/h;
　　(6)提出了一种计算夹杂物迁移速度的方法,即利用图像网格法计算出了夹杂在某个时间段的平均迁移速度;
　　(7)扩散氢和夹杂物的变化相互验证了夹杂物和氢在铝熔体中密切的―寄生关系;
　　(8)电熔剂法有一定的净化效果。

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第一章 绪 论

1.1引言

1.2 回收铝的发展及净化工艺

1.3铝熔体中的夹杂物

1.4铝熔体中的氢

1.5铝熔体中的Al2O3与氢的相互关系

1.6铝熔体净化处理技术

1.7本章小结

第二章 微气泡法净化ZL114A回收料的研究

2.1微气泡法除去铝熔体中氢气的机理

2.2铝液除氢的动力学

2.3 微气泡法净化ZL114A回收料的研究

2.4本章小结

第三章 熔剂法净化铝熔体的研究

3.1 熔剂法净化铝熔体的机理

3.2 熔剂法净化铝熔体夹杂物和氢的研究

3.3 电熔剂法净化铝熔体的研究

3.4 本章小结

第四章 工厂微气泡法的净化研究

4.1 工业微气泡法实验净化过程和检测设备

4.2 实验结果及分析

4.3 本章小结

第五章 结论

参考文献

致谢

硕士期间发表的论文

攻读硕士期间参与的科研项目