Ραφινάρισμα αλουμινίου βιομηχανικής κλάσης για υψηλή αποαέρια απόδοση και αφαίρεση υδρογόνου σε λιωμένο αλουμίνιο

Η ροή διύλισης του αλουμινίου είναι μια στερεή, σκόνη ή κόκκινη χημική ένωση (ή μείγμα ενώσεων) που χρησιμοποιείται κατά τη διάρκεια της τήξης και της διατήρησης του αλουμινίου και των κραμάτων του.αφαιρούνται το διάλυτο αέριο υδρογόνου και οι μη μεταλλικές ενσωματώσεις(όπως οξείδια, καρβίδια και νιτρώδια) από το λιωμένο μέταλλο.

Σκέψου το σαν ένα "καθαριστικό" για το λιώσιμο αλουμινίου.

Το λιωμένο αλουμίνιο είναι εξαιρετικά αντιδραστικό και αντιδρά εύκολα με την ατμόσφαιρα (ειδικά με υδρατμούς - H2O) με αποτέλεσμα να εμφανίζονται δύο σημαντικά ελαττώματα στο τελικό χυμένο προϊόν:

• Πορωτικότητα (αέριο υδρογόνου):Το λιώσιμο αλουμίνιο μπορεί να διαλύσει το υδρογόνο. Όταν το μέταλλο στερεωθεί, η διαλυτότητα του υδρογόνου μειώνεται δραματικά, αναγκάζοντάς το να φουσκώνει.σοβαρή εξασθένιση των μηχανικών ιδιοτήτων του (όπως αντοχή και ευελιξία) και της στεγανότητας υπό πίεση.
  • Πηγή υδρογόνου:Η κύρια πηγή είναι η αντίδραση:2Al + 3H2O → Al2O3 + 6H
  • Το ατομικό υδρογόνο [H] στη συνέχεια διαλύεται στο λιώσιμο.
• Συμπεριλήψεις (οξείδια και άλλες ακαθαρσίες):Το αλουμίνιο σχηματίζει ένα σταθερό οξείδιο (Al2O3) στην επιφάνεια του.Οι ενσωματώσεις αβραστικών λειτουργούν ως συγκεντρωτές τάσης, μειώνοντας την αντοχή του μετάλλου και τη δυνατότητα εκμετάλλευσης.

Η ροή λειτουργεί μέσω ενός συνδυασμού χημικών και φυσικών μηχανισμών:

• Χημική αντίδραση:
  • Αποαέριαση:Πολλές ροές περιέχουν άλατα που αποσυντίθενται σε θερμοκρασίες λιωμένου αλουμινίου.Εξαχλωροαιθάνιο (C2Cl6)Οι φυσαλίδες χλωρίου αντιδρούν στη συνέχεια με το διαλυμένο υδρογόνο για να σχηματίσουν χλωριούχο υδρογόνο (HCl), το οποίο διαφεύγει στην επιφάνεια.
    • C2Cl6 (s) → 2C (καρύδα) + 3Cl2 (g)
    • Cl2 + 2[H] → 2HCl (g)
  • Εναλλακτικοί απογοητευτικοί:Ασφαλείς και πιο συνηθισμένες σύγχρονες ροές χρησιμοποιούν άλατα όπωςΧλωριούχο μαγνήσιο (MgCl2)που απελευθερώνουν αέρια που εκτελούν την ίδια λειτουργία χωρίς τους τοξικούς καπνούς χλωρίου.
• Φυσική δράση (ορεξία και συσσωματώσεις):
  • Η λιωμένη ροή σχηματίζει ένα υγρό στρώμα σκωρίας επάνω από το λιωμένο, προστατεύοντάς το από περαιτέρω οξείδωση.
  • Το πιο σημαντικό είναι ότι η ροή μειώνει τηνεπιφανειακή έντασημεταξύ του λιωμένου αλουμινίου και των ενσωματώσεων οξειδίου (Al2O3). Αυτό επιτρέπει στα μικροσκοπικά, διάσπαρτα σωματίδια οξειδίου να συγκεντρώνονται (συγκεντρώνονται) και να επιπλέουν στην επιφάνεια,όπου απορροφώνται στο στρώμα σκουπιδιών (το σκουπίδι)Η σκουριά αυτή αφαιρείται εύκολα πριν από το χύτευμα.

Οι ροές συχνά κατηγοριοποιούνται με βάση την κύρια λειτουργία και τη χημική τους βάση.

Σημείωση:Οι περισσότερες εμπορικές ροές είναι ένα μείγμα αυτών των συστατικών για να παρέχουν πολλές λειτουργίες ταυτόχρονα.

Η ορθή εφαρμογή είναι κρίσιμη για την αποτελεσματικότητα και την ασφάλεια.

• Προετοιμασία:Το λιώσιμο πρέπει να είναι στη σωστή θερμοκρασία (συνήθως 700-750 ° C ή 1300-1380 ° F).
• Μέθοδοι εφαρμογής:
  • Ενέσιμα του ρότορα (πιο αποτελεσματικά):Ένας περιστρεφόμενος τροχός βυθίζεται στο λιώσιμο και εγχύεται ένα ελεγχόμενο ρεύμα ροής (ή αδρανές αέριο αναμεμειγμένο με σκόνη ροής).Αυτό δημιουργεί μια λεπτή διασπορά των φυσαλίδων και εξασφαλίζει την πλήρη επαφή με ολόκληρο τον όγκο του λιωμένουΑυτό είναι το πρότυπο στα βιομηχανικά χυτήρια.
  • Βυθίζοντας (μέθοδος Bell):Καθώς η καμπάνα κινείται, η ροή αποσυντίθεται και απελευθερώνει φυσαλίδες αερίου σε όλο το λιωμένο.
  • Απλή πρόσθεση:Για μικρής κλίμακας εργασίες, η ροή μπορεί να ψεκαστεί στην επιφάνεια και στη συνέχεια να αναμιχθεί ή να αναμιχθεί.
• Σκίμινγκ:Μετά από επαρκή χρόνο παραμονής (5-15 λεπτά), η πλέον βρώμικη σκωριά που έχει επιπλέει στην επιφάνεια πρέπει να αφαιρεθεί πλήρως.Αφήνοντας το χρησιμοποιημένο ρεύμα στο φούρνο μολύνει ξανά το μέταλλο.
• Διοργάνωση:Το καθαρό, απογοητευμένο μέταλλο στη συνέχεια χύνεται σε καλούπια.

Συνοπτικά,Η ροή διύλισης του αλουμινίου είναι ένα ουσιαστικό χημικό εργαλείο που χρησιμοποιείται για τον καθαρισμό και την αποατμολόγηση του λιωμένου αλουμινίου, βελτιώνοντας δραστικά την ποιότητα, την ακεραιότητα και τις επιδόσεις των τελικών χυμάτων αλουμινίου.Η επιλογή της ροής και της μεθόδου εφαρμογής εξαρτάται από το συγκεκριμένο κράμα, την κλίμακα λειτουργίας και τις απαιτήσεις ποιότητας.