造浪搅拌，并分组变换大脉冲造浪位置，完成均匀搅拌的合金化操作模式。为了实现以上目标值，我们采用PLC并由触摸屏摸拟显示监控，在铝合金熔炼过程中，首先执行的是提高熔化率等传质过程的合金化造浪搅拌程序，然后才执行脉冲供气来制造小气泡浮选净化程序。该净化过程中间隔伴随几次造浪搅拌，来消除可能存在的死角。并在实际使用中采取相应措施，如透气砖与炉床底砖间的填充次采用低膨胀捣注料，严格捣注工艺，以防止砖缝渗铝；生产中确保基气（≥0.1kg/cm2）的长期供给，以防铝液热量完全传导致透气塞底部联接的不锈钢管，引起钢管受热膨胀可能对管接口造成损坏，影响透气砖的正常运行；基气的供给不受控制柜的电器控制，确保停电时背压供气，即连续不断供气；停炉过程中也要确保持基气的供给等等。实践表明，SiC-SiN质透气砖，确保了只透气不渗铝的功能。
3．透气砖应用的经济性分析
从国内外铝熔炉采用的透气砖技术的不完全统计数据如下：
1、铝合金熔炼实现无Cl.F污染物的废气、废渣排放，同时熔炼过程的造渣量比现行方式降低了30%以上。
2、透气砖的造浪搅拌技术，可节约电磁搅拌或永磁搅拌设备的大量投资和日常运行费用，节约能源，降低综合燃料1-5%，提高熔化率18%以上。
3、在铝液与炉气间形成－惰性气体阻挡层，减少铝液的氧化和吸气，金属铝损耗比现行下降50%，铝熔体中[H]含量下降30%以上，即[H]含量0.32-0.25 ml/100gAl，基本上达到炉内熔剂喷射精炼的净化技术水平。
铝合金熔炼的经济技术分析
熔炼技术 熔化率 炉气 炉
渣 净化方式 燃
料
量 纯净度 增加投资 合金化
程 度 成 份
均匀性 其它消耗 金
属
损
耗
普通 一般 含Cl.F
有害 一
般 喷粉熔剂 一般 0.25-0.30 无 差 差 劳动强度最大 高
电磁 ↑20% 含Cl.F
有害 ↓ 喷粉熔剂 ↓ 0.25-0.30 ＞30万元 好 好 大量电耗，维护费 中
永磁 ↑ 含Cl.F
有害 ↓ 喷粉熔剂 ↓ 0.25-0.30 ＞40万元 好 好 电机、风机拖动电耗 中
透气砖 ↑18% 无毒
无害
无Cl.F ↓30% 纯惰性气体 ↓1-5% 0.25-0.30 ＜20万元 好 好 12V低压控制
回路的电耗 最低
4.透气砖熔炼净化机理分析
众所周知，金属铝是活泼元素，在熔炼中易造成吸氢和氧化，采用透气砖吹入弥散的惰性气体，在炉气和铝液界面上形成惰性气氛的界面阻挡层，阻止铝液的氧化和吸气，减少铝的烧损。同时惰性气体的吹入增加金属熔体的传质和传热，提高了熔化效率。
应用先进的控制系统，实时控制每组透气砖的供气量、供气压力，制造沸腾大脉冲的造浪技术，促使铝液三维对流传质，进行有规律的、有序的对流、湍流的搅拌过程，气体始终是从底部向上运动，将炉底和熔体中大的夹杂物带出铝液面，减少了炉床和炉角结渣，保持了炉子容积和炉床的相对清洁。
透气砖净化技术是完善和发展了炉内气泡浮选净化技术，实现无Cl.F污染净化。弥散式透气砖微孔吹气可使起净化作用的气泡细小、弥散，比通过喷粉管吹气产生的气泡小。相同体积的惰性气体，气泡愈小，弥散性愈好，气一液接触作用面愈大，净化效果愈好。前人在水模似条件下，应用激光测气泡频率的方法，开展了吹惰性气体精炼动力学的研究。研究结果表明:透气砖的开孔数愈多，气泡频率愈高，并随供气流量的增大，气泡总量增加，除气效果显着。
但增加到临界气流量后，再增加流量，气泡总数不变甚至减少，说明此时发生合泡现象，这正是长期以来炉内纯惰性气体喷吹除气效率不高的主要原因。
SiC-SiN非润湿透气砖气孔上气泡的生长模式如图1。
(a)(b)第一阶段；（c）过渡阶段；（d）第二阶段；（e）第二阶段结束（气泡开始脱离）
为了减少合泡现象，我们试验了供给一个基本气源，让其在开孔处进入第一阶段（a）或（b）保持基气供给，采取脉冲供气，促使处于过渡阶段的气泡脱离界面进行铝液，减少临近开孔处产生的小气泡造成合泡的趋势。同时也减少上下层小气泡碰撞合泡的倾向，在小脉冲净化过程中，间歇式进行大脉冲搅拌，促进气－液界面的更新，也延长小气泡在铝液中浮游的路程、时间。大大提高小气泡浮选净化深度。再者，由于铝液中的氧化物常常与氢伴随而生，符合杂－气共存理论，因此，炉床透气砖的微小气泡浮选法除氢净化工艺过程中，兼有不同程度的去除非金属夹杂物的作用机制。
