Отримані результати представлені в табл. 71. Всіма використовуваними методами одночасно видаляється і водень, і окис алюмінію, хоча більшість з них прийнято було розглядати як методи, що забезпечують тільки дегазацію металу. Причому ефективність видалення водню зростає в тому ж порядку, що і ефективність видалення окису алюмінію, за винятком двох випадків: обробки азотом і вакуумування.
Розглянемо особливості хлорування сплавів системи Al-Mg.
На думку М.В. Шарова і М.Ф. Нікітіної, обробка хлором алюмініевомагніевих сплавів відрізняється від обробки інших алюмінієвих сплавів тим, що вона не призводить до утворення хлористого алюмінію.
Розглядаючи реакції:
Mg + Cl2 = MgCl2;
2Аl + 3Cl2 = 2АlСl3;
2Mg + 2AlCl3 = 2Аl + 3MgCl3
Необхідно також пам'ятати, що ефективність дегазації пропорційна глибині ванни (табл. 72).
У табл. 73 показаний результат дегазації Al-Mg-Si і Al-Zn-Mg сплавів при продувці аргоном, а на рис. 65 схема продувки аргоном алюмінієвих розплавів через пористе дно тигля.
Вище було показано, що максимальний ефект дегазації досягається в тому випадку, якщо через розплав рівномірним потоком продувати достатню кількість аргону в вигляді дрібних бульбашок.
Для забезпечення необхідного тонкого розпилення газового потоку застосовують пористі блоки, які встановлюють в дні ковша. Через ці блоки газовий потік надходить в розплав знизу. Велика кількість дрібних бульбашок аргону піднімається в розплаві, при цьому гази дифундують з розплаву всередину бульбашок і виносяться ними на поверхню розплаву.
Для забезпечення ефективної дегазації розплаву пористі блоки повинні сприяти тонкому розпорошення аргону, що надходить в розплав, а також пропускати необхідну кількість аргону. Цим властивостям задовольняють, наприклад, пористі блоки на основі плавленого муллита (70% Аl2О3 + 30% SiO2), а також на основі окису магнію із застосуванням связующегo.
До адсорбційним методами рафінування відноситься і фільтрація. Рафінування алюмінієвих сплавів методом фільтрації засноване як на фізичній адсорбції і хемосорбції розплаву на межі поділу метал - фільтр, так і на механічному гальмуванні і «уловлювання» зважених в сплаві сторонніх домішок (часток).
Залежно від природи фільтра, його зовнішнього вигляду, габаритів шматків або величини перетину осередку буде превалювати той чи інший механізм процесу фільтрації. При застосуванні активних фільтрів на кордоні розділу метал - фільтр діють сили Ван-дер-Ваальса, що зумовлюють фізичну адсорбцію, і протікають фізико-хімічні процеси, пов'язані з явищем змочування і хімічної спорідненості твердого тіла з рідиною.
До неадсорбціонним методам рафінування відноситься також обробка розплаву ультразвуком. Сутність дегазації сплаву за допомогою ультразвуку полягає в тому, що при порушенні пружних коливань в розплаві виникають знакозмінні тиску (явище кавітації), що призводять до розриву суцільності і утворення пустот в рідкій фазі, куди спрямовується розчинений в розплаві газ. Утворення великої кількості кавітаційних бульбашок, а також зростання під впливом звукового тиску існуючих в розплаві найдрібніших бульбашок забезпечують активне виділення газу з розплаву Вітчизняний промисловий агрегат для ультразвукової дегазації алюмінієвих сплавів УЗГ-100 (УЗГ-200) розроблений у двох моделях: з пересуванням по підлозі цеху і по монорельсу над печами.
При рафінуванні ультразвуком підвищені вимоги пред'являються до матеріалу хвилеводу. Хвилевід повинен бути жаростійким, не руйнуватися при знакозмінних навантаженнях ультразвукової частоти і не поглинати ультразвукові коливання, а також володіти необхідною в'язкістю для запобігання руйнуванню (диспергування) силами кавітації. Найкращими матеріалами для хвилеводів при обробці алюмінію та його сплавів є ніобій і титан. Ніобій практично не розчиняється, а розчинення титану має тенденцію до стабілізації при тривалості обробки близько 20 хв.
Руйнування хвилеводу призводить до деякого насичення розплаву матеріалом хвилеводу і до деякого поглинання водню продуктами руйнування. Тому оброблений ультразвуком розплав, як правило, а особливо при малому вихідному газосодержания, не дає газової пористості у виливках.
Однак всі перераховані методи рафінування (адсорбційні і неадсорбціонние) ефективні головним чином лише для якоїсь однієї з частин комплексу Al2O3-Н2 (твердої або газоподібної). Наприклад, рафінування газами в більшій мірі сприяє дегазації, ніж обробка флюсами, оскільки газ краще адсорбується на газовому адсорбенті, а тверді частинки навпаки - на флюсі і т. Д.
Тому в останні роки все більшого поширення набувають комбіновані методи рафінування, що дають максимальний ефект очищення розплаву від твердих і газоподібних неметалічних включень. Наприклад, найбільший ефект дегазації дає спільна обробка розплаву ультразвуком і вакуумом. Зниження тиску при вакуумуванні не стимулює утворення нових зародків бульбашок газу, тим більше що максимально можливе зниження тиску становить незначну величину в порівнянні з силами поверхневого натягу на газових бульбашках малого радіусу. Тому при дегазації великих мас металу доцільно поєднувати вакуумирование з будь-яким іншим способом рафінування, що сприяє утворенню зародків бульбашок газу. До таких способів відноситься обробка розплаву флюсом або ультразвуком. Обробка розплаву ультразвуком сприяє не тільки інтенсивного утворення газових зародків, але і їх коагуляції, що призводить до прискорення дегазації і отримання металу більш високої чистоти.
У літературі неодноразово зазначалося, що недоліком вакуумної обробки є наявність різниці тисків між дзеркалом металу і дном розливного ковша, так як зниження тиску в результаті евакуації повітря в повній мірі проявляється лише в поверхневому шарі розплаву. (Крім того, дегазацію ускладнює покриває розплав шар шлаку, що має низьку газопроникність). Цей недолік усувається шляхом проведення вакуумної обробки спільно з продувкою аргоном. Встановлено, що в результаті продування аргоном досягається більший ефект, ніж при статичному атмосферному тиску. Під час продування розплав добре перемішується, крім того, знижується парціальний тиск газів, що виділяються. Герметизація ковша конструктивно може бути виконана різними способами, наприклад за допомогою ковпака, міцно сполученого з ковшем, знімного кільця з окремою кришкою або кришки, з'єднаної з ковшем.
На рис. 68 показана схема установки для ефективного очищення алюмінієвих сплавів від газоподібних і твердих неметалевих включень, дія якої базується на застосуванні комбінованого рафінування: газ + фільтрація.
