在鋁及鋁合金的熔煉過程中，由于原材料本身的雜質（如鐵、硅等元素形成的氧化物）、熔煉過程中的氧化以及外界污染等因素，鋁液中不可避免地會混入各種夾雜物，統稱為渣。這些渣的存在會對后續的鑄造和加工產生諸多不良影響，如降低鑄件的質量、縮短模具壽命、增加加工難度等。為了有效去除鋁液中的渣，鋁液清渣劑應運而生。

鋁液清渣劑的成分與作用原理

（一）成分組成

1. 氧化物類物質

   主要有氧化鈣（CaO）、氧化鎂（MgO）等堿性氧化物。它們能夠與鋁液中的酸性氧化物（如氧化鋁、二氧化硅等）發生反應，形成新的化合物，這些新化合物具有較高的熔點或者較大的密度差異，從而便于從鋁液中分離出來。

2. 氟化物類物質

   氟化鈉（NaF）、氟化鈣（CaF?）等是常用的氟化物成分。氟化物可以降低渣的熔點，使渣具有的流動性，有利于渣與鋁液的分離。同時，氟化物還能夠與某些金屬氧化物結合，改變渣的化學組成，增強清渣效果。

3. 還原劑

   如碳化硅（SiC）。它可以在條件下將一些高價態的金屬氧化物還原為低價態，使渣的性質發生改變，更易于去除。例如，SiC可以將Fe?O?還原為FeO等低價態氧化物，降低了渣的黏度，提高了渣與鋁液的分離效率。

4. 表面活性物質

   一些具有特殊結構的有機或無機化合物，如硬脂酸鹽等。它們能夠在鋁液與渣的界面上吸附，降低界面張力，使得渣更容易從鋁液表面脫離。通過改變渣與鋁液之間的潤濕性，渣的聚集和上浮，提高清渣的效果。

（二）作用原理

1. 物理作用

   鋁液清渣劑加入到鋁液中后，其中的某些成分（如氧化物、氟化物等）會與鋁液中的渣發生物理吸附作用。清渣劑顆粒與渣相互接觸并附著在一起，增大了渣的體積和質量。當渣受到重力或外力（如攪拌后的慣性力）作用時，更容易與鋁液分離。此外，清渣劑還可以改變渣的形狀，使其由分散的小顆粒狀變為較大的團聚體，更有利于通過過濾等方式去除。

2. 化學作用

   清渣劑中的成分與鋁液中的雜質發生化學反應，如上述提到的氧化物之間的反應、氟化物對渣熔點的影響以及還原劑對金屬氧化物的還原等。這些化學反應改變了渣的化學組成和物理性質，使得渣與鋁液之間的差異更加明顯，從而達到清渣的目的。例如，通過化學反應使渣的密度增大或減小，改變渣的熔點和黏度等，提高渣與鋁液分離的可能性。

鋁液清渣劑的使用方法

（一）添加量的選擇

1. 根據鋁液的含渣量確定添加量。如果鋁液的含渣量較高，需要適當增加清渣劑的添加量。一般來說，對于含渣量較多的鋁液，清渣劑的添加量可按照鋁液重量的0.5% 2%左右進行添加；對于含渣量較少的鋁液，添加量可控制在0.1% 0.5%之間。

2. 考慮合金種類的影響。不同的鋁及鋁合金對清渣劑的需求有所不同。例如，對于含硅量較高的鋁合金，由于硅容易形成致密的氧化膜，清渣相對困難，可能需要適當增加清渣劑的添加量，一般比普通純鋁的添加量高出約0.2% 0.5%。

（二）添加方式

1. 直接撒入法

   將清渣劑均勻地撒在鋁液表面。這種方法操作簡單方便，但要求清渣劑顆粒分布要均勻，否則可能出現局部清渣效果不理想的情況。為了確保清渣劑均勻覆蓋鋁液表面，可以在撒入過程中用長柄工具輕輕攪動鋁液表面，使清渣劑迅速與鋁液接觸并發揮作用。

2. 壓入法

   利用專門的工具將清渣劑壓入鋁液內部。這種方式可以使清渣劑更快地與鋁液中的渣充分接觸，提高清渣效率。對于較深的鋁液池，采用壓入法可以避免清渣劑僅作用于表層的問題。例如，使用帶有孔洞的平板狀工具，將清渣劑放置在工具上，然后緩慢地將工具壓入鋁液中，使清渣劑逐漸釋放并與鋁液混合。

3. 預混法

   在熔煉前將清渣劑與部分原料（如廢鋁塊等）預先混合均勻后再加入熔爐。這樣可以使清渣劑在熔煉初期就與鋁液中的雜質開始發生反應，有助于早期清除雜質，減少后期清渣的工作量。不過，預混法需要準確控制清渣劑與原料的比例，以免影響合金成分。

（三）清渣時機

1. 在鋁液熔煉過程中，當鋁液溫度達到合適的范圍（一般為700 760℃左右，不同合金類型略有差異）時進行清渣較為適宜。此時，鋁液的流動性較好，有利于清渣劑與渣的充分接觸和反應。

2. 如果在熔煉過程中發現鋁液表面有明顯的渣層形成，應及時進行清渣操作。尤其是在澆注前，確保鋁液中的渣已經被基本清除干凈，以保證鑄件的質量。通常在熔煉完成后的保溫階段進行清渣，經過一段時間的靜置，渣會在重力作用下與鋁液分離，然后再進行清渣操作效果更佳。

鋁液清渣劑的應用效果及優勢

（一）應用效果

1. 提高鑄件質量

   清除鋁液中的渣可以顯著減少鑄件內部的氣孔、縮松等缺陷。因為渣的存在會影響鋁液的充型能力，導致鑄件內部氣體無法及時排出，從而形成氣孔。同時，渣還會阻礙鋁液的凝固收縮，造成縮松現象。經過有效的清渣處理后，鑄件的組織更加致密，力學性能得到提升，如抗拉強度、延伸率等指標均有不同程度的改善。

2. 延長模具壽命

   渣對模具具有磨損和腐蝕作用。當含有大量渣的鋁液進入模具時，渣會刮擦模具內壁，加速模具的磨損。而且，渣中的某些成分（如氧化鐵等）可能會與模具材料發生化學反應，腐蝕模具。通過使用鋁液清渣劑去除渣，可以減少對模具的損害，延長模具的使用壽命。

3. 優化生產流程

   清渣劑的使用簡化了清渣工藝。傳統的清渣方法（如人工撈渣等）效率低下，勞動強度大，而且難以清除渣。而鋁液清渣劑能夠快速有效地清除鋁液中的渣，減少了清理時間，提高了生產效率。同時，由于渣的減少，也降低了對后續工序（如精煉、過濾等）的要求，節省了生產成本。

（二）優勢

1. 性

   相比傳統的人工清渣方式，鋁液清渣劑能夠在短時間內迅速與鋁液中的渣發生反應并將其分離出來。例如，在大型鋁熔煉車間，面對大量的鋁液，人工清渣可能需要耗費數小時甚至更長時間，而使用清渣劑只需十幾分鐘到幾十分鐘即可完成清渣任務。

2. 環保性

   現代的鋁液清渣劑大多采用環保型配方，其成分不會對環境造成嚴重污染。在清渣過程中產生的廢棄物（如清渣后的殘渣等）也易于處理，符合日益嚴格的環保要求。例如，一些新型清渣劑在燃燒或分解時不會釋放有害氣體，減少了對空氣環境的污染。

3. 適應性強

   不同類型的鋁液清渣劑可以適用于多種鋁及鋁合金的熔煉過程。無論是純鋁還是復雜的鋁合金（如含銅、鎂、鋅等元素的合金），都可以找到相匹配的清渣劑。而且，清渣劑可以根據不同的熔煉設備（如反射爐、電阻爐、感應爐等）進行調整使用，具有廣泛的適用性。

鋁液清渣劑的發展趨勢

（一）綠色環保方向

1. 隨著人們對環境保護意識的不斷提高，未來鋁液清渣劑將朝著更加綠色環保的方向發展。研發人員將致力于開發無毒、無害、可生物降解的清渣劑成分。例如，利用天然礦物經過特殊處理制成的清渣劑，不僅具有良好的清渣性能，而且對環境友好，不會造成土壤、水體等環境污染。

2. 減少清渣劑使用過程中的廢氣排放也是重要的發展方向之一。目前，部分清渣劑在使用過程中可能會產生一些揮發性有機物（VOCs）等廢氣，通過對清渣劑成分的優化和改進，可以降低這些廢氣的產生量，或者采用特殊的添加劑來吸收、轉化這些廢氣，實現清潔生產。

（二）多功能化

1. 結合其他功能于一體將是鋁液清渣劑的發展趨勢。除了清渣功能外，還希望清渣劑能夠具備精煉、除氣等功能。例如，開發一種既能有效清除鋁液中的渣，又能去除氫氣等氣體的多功能清渣劑。這不僅可以簡化生產工藝流程，減少生產成本，還能進一步提高鋁液的質量。

2. 與在線檢測技術相結合。未來的清渣劑可能會配備相應的傳感器或指示劑，能夠實時監測鋁液中的渣含量、清渣效果等參數。根據這些監測結果，自動調整清渣劑的添加量或清渣操作的時間，實現智能化的清渣過程。

（三）定制化服務

1. 針對不同企業、不同合金類型、不同熔煉工藝的需求提供定制化的鋁液清渣劑產品。每個鋁熔煉企業都有其自身的生產特點，如使用的原材料種類、熔煉設備類型、產品質量要求等各不相同。通過與企業的深入合作，研發出適合其生產的清渣劑，可以地滿足企業的需求，提高產品的市場競爭力。

2. 定制化的清渣劑還能夠根據不同地區的資源情況選擇合適的成分來源。例如，在某些地區礦產資源豐富，可以充分利用當地的礦物資源開發適合當地企業的清渣劑，降低成本的同時也了地方經濟的發展。