一、脱氧、脱硫、除氢化学反应原理
1.脱氧(去除铝液溶解氧、氧化铝夹杂)
镧与氧亲和力极强,远高于铝:
2La] + 3[0] = La2O3 (s)
2[La]+ Al203=La2O3 +2Al
·生成高熔点稀土氧化物La2O3,密度小于铝熔体,易于上浮进入炉渣;
可还原铝液中细小Al2O3氧化膜碎片,减少悬浮氧化夹杂;
2.脱硫(去除熔体中硫元素)
2[La]+3(S]=La2S3 (s)
La2S3为固态炉渣,能够聚集上浮除去。
工业价值:铝原料、再生铝带入微量硫,硫易诱发铝合金热裂纹;镧固定硫元素,显著改善铸造工艺性能。
协同效应:同时存在O、S时,易生成氧硫复合稀土夹杂La2O2S,同样可以排渣去除。
3.除氢(降低铸件针孔、气孔倾向)
稀土除氢分为两条路径:
1)化学结合:
La]+3[H]=LaH3 (s)
氢化镧随炉渣上浮除去溶解氢;
2)界面作用:活性La富集在固液界面,改变气泡形核条件,促进微小氢气泡聚合上浮逸出。
重点区分:
稀土不是强效脱氢剂(对比高纯氯气旋转除气),属于辅助除氢;核心价值:抑制氢致气孔恶化,降低针孔等级,不能替代在线除气设备。