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《铝液净化装置中氮气纯化工艺的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、铝加工1年冲2会、-一,-丫一、一犷铝液净化装置中氮气纯化土艺的研究镇江铝加工厂杨范平。〔摘卿在线式铝液净化装置一直是国内外铝合金铸轧工作者研究的课题而净化装置中精。炼用氮气的纯洁度是直接影响净化效果的关键因素本文论述了在线式铝液净化装置中精炼气体纯度,,的重要性介绍了由工业普氮经二级纯化和复式流程提高为高纯氮的工艺过程并介绍了氮气。纯化工艺的原理及纯化后的效果,界面扩散并进入气泡随着气泡上浮而逸入1前言大气,从而达到除氢的目的。精炼气体的纯。,度是直接影响除气效果的关键因素因为若铝及铝合金熔体具有极易吸气的特性,所吸收的气体主要是氢。铝液:中氧和水气随精炼气体进入熔体中会与熔体的氢在
2、铸轧、,,,,板中可导致孔洞气三角等缺陷因此净产生化学反应在气泡表面生成氧化膜并,,,化熔体以提高其纯度一直是国内外铝合金使气泡内的氢分压增大这样不仅大大延,铸轧工作者研究的课题。我国目前在连续铸缓了扩散除氢过程并使熔体中氧化夹杂物的含量升高。当惰轧生产中除引进生产线外均采用炉内精炼方性气体中的水气和氧气超,,,。,不仅不能起精炼作用法以达到除气的目的但效果不佳精炼过某一值时甚至使,。,。为熔体发生吸氢和造渣造成更严重的污染我后熔体有可能重新吸气二次污染严重,,们采用的惰性气体为氮气氮气中氧含量对此国家把研制国产在线式铝液净化装置列。一一一”,1入叮6320602专题的攻关内容中由铝熔
3、体除气率的影响如图所示从图中可大连理工大学和我厂共同研制攻关。本文仅就该净化装置中由工业普氮纯化为高纯氟作。为精炼用气的工艺和设备的研究作一介绍六匕弓2J人八éU八U2氮纯度的影响经次哥了,这次研制的在线式净化装置其工作原,理是石墨喷头旋转运动导入的精炼气体由,喷头的孔中通入铝熔体中由于喷头的剪切0.60.8]。01.,.的气作用孑L中喷出来的气体被破碎成极细氮气中氧含量%(体积);同对犷由泡散进金属内于石墨旋转喷头的,搅拌作用在熔体内形戒垂直向下的金属流图1`一氮气中的氧含量和除气率的关系,并使气泡均匀分散使气泡和铝液之何产生,,,极大的接触面积从而能有效地除氢并使杂以看出随着氧含量
4、的升高除气率呈下降。质颖粒漂浮到熔体表面喷头中向熔体吹入,,.趋势氧含量为.12场时除气率儿乎为零,。情性气体所以能除氢是因为气泡中开始役可见氧含量愈少则除气效果愈佳氮气中的,,有氢气其氢分压为零熔体中的氢向气泡水含量对铝熔体中氢含量和氧化铝含量的影1年沛22铝加工99响如表。1所示3纯化装置及工艺流程,表1氮中水分含皿与精练效果的比较如前所述在线式净化装置中精炼气体,的纯度直接影响除气效果故氮气的纯化对氢含量氧化铝含量熔体,氮中水含量铝熔体净化是很重要的一个环节本装置采(厘米.1/,00。(%)除气率用二级纯化纯化过程采用复式流程克金属),“2。(露点C),图是氮气一级纯化装置工艺流
5、程图些厦(%)…,塑…鲤…竺在第一级纯化中工业用氮气和少量氢结~’’’`52。2`。`。。。。56。。。3,1,{{{合经把触媒在80一0℃催化氧化使原,一36。·。。·一l一,8。。,,氮中部分氧和氢结合生成雾状水即所谓欠…1…,,。’2`。”3。’。’。。`2经水冷后进入气水分离器。。`2{氢除氧分离后1……SA一一。’。。95。·。,`~的氮气再通过分子筛吸附掉氮气中的大………部分水。分子筛为复式流程,一组吸附,饱。1’`·28。`7。。’7。。’8…114。和后启用另一组工作饱和的这一组加热至,.350℃并用净化后的干燥氮气进行再生再,。生过程为5小时冷却后待用两组如此循,,。
6、从表中不难看出水含量愈高精炼效环从分子筛中出来的氮气最后通过刚玉管;。,.果愈差水含量愈低则精炼效果愈佳过滤器、去掉杂质进入第二级纯化装置’。侧上l冷冻水出-tJ掣黔二鬓戮1一日`”寻卜一巧价曰卜曰日自示茸{叮产L之卜、l厂、r、ō自几科11ō-了午州曰引泪阅门日曰ú认.`一n`一
7、JI犷I{阀13。卜卜唇一纯氮出口试l{冷冻水出口二一纯氮取样原氮人.~如劝`一月~氢气进口口--。冷凝水出一一废气放空阅图2氮匀一级纯化流程图1一原氮流量计2一氢气流量计3一压力表4一把触媒除氢器5一冷凝器、896一气水分离器一5人分子筛干燥器一气体过滤器10一再生流最计铝加工2年沁992废气放空用氮人口
8、出口冷却水进水汉图氮气3二级纯化流程图、、2一锰触媒除氧器一S3A分子筛干燥器51一过滤器一再生6氮流量4计、、一再生氢流量计8一纯氮流量计一9水冷07却器n2一水冷却器1图是氮3气二级纯化装置工艺流程图。强的化学活泼性,它和通过的氮气中的氧发,,在第二级纯化中经过一级纯化后的氮气通生反应生成了水达到除去氮气中氧的目过加热到1的,:50℃的锰触媒吸附剂吸附掉氮气其化学反应式为,中的剩余氧锰触媒吸附剂装置在立式筒2H22Pd触媒一Z+0、ZHO,
