كما أن مواد التذويب المستخدمة في سائل الألومنيوم قادرة على إزالة طبقة الأكسيد الموجودة على سطح السائل المنصهر بشكل فعال، وتحسين عملية إزالة الغازات. تتكون مواد التذويب المستخدمة في سائل الألومنيوم عمومًا من كلوريدات وفلوريدات الفلزات القلوية والفلزات القلوية الترابية. والمكونات الرئيسية لها هي KCl وNaCl وNaF وCaF وNa₃AlF₆ وNa₂SiF₆، إلخ. وتلعب الخصائص الفيزيائية والكيميائية لمواد التذويب دورًا حاسمًا في تأثير التكرير.
تأثير مادة التذويب في إزالة الغازات
- يمكن أن يتفاعل الفلوريد مع الألومنيوم المنصهر لينتج غازات مثل AlF وSiF₄ وBF₃ وغيرها. وتساعد هذه الغازات ميكانيكيًا على فصل طبقة الأكسيد عن الألومنيوم المنصهر، كما تضغط على طبقة الأكسيد وتدفعها إلى داخل مادة التذويب.
- كما أن التيار الكهربائي المتولد عند السطح الفاصل الذي تحدث فيه التفاعل المذكور أعلاه يؤدي أيضًا إلى “غسل” طبقة الأكسيد وتفتيتها. ولذلك، فإن وجود ملح الفلور يُسرّع بشكل كبير عملية تدمير طبقة الأكسيد على سطح الألومنيوم المنصهر، مما يتيح للهيدروجين الموجود في المادة المنصهرة أن يتسرب بسهولة.
- يمكن أن يزيد الفلوريد (خاصة CaF₂) من التوتر السطحي للملح المنصهر المختلط، ويجعل الملح المنصهر للأكسيد الممتص كروي الشكل، ويسهل فصله عن المادة المنصهرة، ويقلل من الفاقد الناتج عن الخبث الصلب المنصهر المغلف بالألمنيوم. ومع زيادة التوتر السطحي للمذيب والملح المنصهر، تتسارع عملية امتصاص المذيب ودمجه.
تعليمات استخدام مادة التلحيم
تُستخدم الطرق التالية بشكل شائع في إنتاج سبائك الألومنيوم عن طريق تكرير التدفق:
① يتم تنقية المعدن المنصهر داخل الوعاء. أولاً، ضع عبوة من مادة التذويب في الوعاء، ثم قم بضخ المعدن المنصهر، وقم بالتقليب جيدًا لزيادة مساحة التلامس بينهما.
②يتم تنقية المادة المنصهرة في الفرن الحثي. يتم تحميل مادة التذويب في الفرن الحثي، ثم يتم خلط مادة التذويب والمادة المنصهرة خلطًا تامًا بواسطة حركة التحريك الناتجة عن المجال المغناطيسي المستحث، وذلك لتحقيق الغرض من عملية التنقية.
③ التكرير باستخدام خلاط داخل المغرفة أو الفرن، بحيث يتم توزيع مادة التذويب ميكانيكيًا في المادة المنصهرة.
④يتم تنقية المعدن المنصهر في جهاز التحريك بالمجال المغناطيسي. تعتمد هذه الطريقة على القوة الكهرومغناطيسية لتوجيه المعدن المنصهر باستمرار إلى السطح الفاصل بين المعدن والمواد المساعدة، بهدف تحقيق تلامس فعال بين الألومنيوم المنصهر والمواد المساعدة. وكلما زادت سرعة دوران المعدن المنصهر، كان تأثير التنقية أفضل.
⑤ التكرير الكهربائي باستخدام مادة الصهر. في هذه الطريقة، يتم تمرير المادة المنصهرة عبر طبقة من مادة الصهر التي يُطبق عليها مجال كهربائي (عند السطح الفاصل بين المعدن ومادة الصهر) من أجل التكرير المستمر.
مواد التذويب المستخدمة في سائل الألومنيوم
تُحدث طريقة التكرير باستخدام المُذيب تأثيرًا جيدًا في التخلص من الشوائب غير المعدنية. ومع ذلك، فإن درجة النقاء اللازمة لإزالة الشوائب غير المعدنية من المادة المنصهرة تعتمد على الخصائص الفيزيائية والكيميائية للمُذيب. ولكنها تعتمد بشكل كبير على ظروف عملية التكرير، مثل كمية المادة المساعدة، ومدة التلامس ومساحة تلامس المادة المساعدة مع المادة المنصهرة، وظروف التحريك، ودرجة الحرارة، وما إلى ذلك.
لتكرير سبائك الألومنيوم المنصهرة، تم تطوير مئات من مواد التذويب، وتعد مواد التذويب الكلورية القائمة على الصوديوم والبوتاسيوم الأكثر استخدامًا. أما بالنسبة لسبائك الألومنيوم ذات المحتوى المنخفض من المغنيسيوم، فتُستخدم على نطاق واسع عوامل التكرير الكلورية القائمة على الصوديوم والبوتاسيوم. أما بالنسبة لسبائك الألومنيوم ذات المحتوى العالي من المغنيسيوم، فيُستخدم مادة تذويب للتنقية تحتوي على الصوديوم ومستمدة من الكارناليت لتجنب هشاشة الصوديوم.
