يعتمد عملية إزالة غازات الألومنيوم في مصهر «ألكان» على مبدأ انتقال غاز الهيدروجين المذاب من منطقة ذات تركيز عالٍ (في المادة المنصهرة) إلى منطقة ذات تركيز منخفض (في الغاز الخامل). ينتشر غاز الهيدروجين في المعدن المنصهر كما لو كان قد أُطلق في أي مساحة مغلقة. وسيحافظ على تركيز ثابت في جميع أنحاء المادة المنصهرة.
يمكن لغاز الهيدروجين أن ينتقل في المعدن السائل بسرعة تقارب تقريبًا سرعة انتقاله في الهواء. ولذلك، فليس من الضروري أن يتلامس كل أونصة من المعدن مع الغاز الخامل. وتتحدد كفاءة إزالة الغازات من الألومنيوم بعاملين هما: معدل الانتقال عبر السطح الفاصل بين المعدن والغاز، والمساحة السطحية الإجمالية المتاحة لعملية الانتقال.
إزالة الغازات من الألومنيوم في مصهر ألكان
كانت أنظمة إزالة غاز الهيدروجين التقليدية تقوم بتمرير غازات متخصصة (الكلور، أو الفريون، أو SF6) عبر المعدن لتسريع انتقال الهيدروجين عبر السطح الفاصل بين المعدن والغاز على شكل فقاعات كبيرة. كان هناك حد عملي لإزالة الهيدروجين في الأيام الرطبة؛ لأنه مع انفجار الفقاعات الكبيرة على السطح، كانت تزداد مساحة سطح المعدن، مما يؤدي بدوره إلى امتصاص المزيد من الهيدروجين من الجو الرطب.
كان الكلور هو الغاز المفضل في البداية، ولكن نظراً لطبيعته الخطرة، تحولت معظم مصانع الصب إلى استخدام غازات أخرى. ومع ذلك، لم تأخذ العديد من مصانع الصب في الاعتبار المواد الخطرة التي تنبعث نتيجة تحلل أي غاز متخصص يتم استخدامه.
وحدة إزالة الغازات من الألومنيوم
تقدم شركة AdTech مصهر Alcan عبر الإنترنت وحدات إزالة الغازات لإزالة الهيدروجين والمخلفات الأخرى الموجودة في الألومنيوم المنصهر وسبائكه. يتم تركيب وحدة إزالة الغازات بين الفرن وآلة الصب. وتتميز الوحدة بهيكل فرن ذي عمر تشغيلي طويل للغاية، حيث يتم تصنيعه باستخدام تقنية جديدة لتصنيع المواد المنصهرة عالية المحتوى من السيليكون. كما أن الدوار الخاص بإزالة الغازات، وغطاء حماية السخان، وغطاء حماية المزدوج الحراري، كلها مصنوعة باستخدام تقنية تصنيع السيراميك من نيتريد السيليكون (Si3N4).
مبدأ العمل
يُحقن غاز العملية (غاز خامل أو خليط من غاز خامل والكلور) في المادة المنصهرة عبر الدوار، حيث يقوم الدوار بتفتيته إلى فقاعات صغيرة متناثرة بشكل متساوٍ، والتي ترتفع إلى سطح المادة المنصهرة.
