إزالة الغازات من المعادن باستخدام النيتروجين

يُستخدم إزالة الغازات باستخدام الغاز الخامل على نطاق واسع في عملية صب المعادن. لا يتفاعل الهيدروجين المذاب في المادة المنصهرة مع التفاعلات الكيميائية ولا يذوب في الألومنيوم، مثل النيتروجين والأرجون، وعادةً ما يتم استخدام النيتروجين. وعندما يتم نفخ الغاز الخامل في المادة المنصهرة، تتشكل العديد من الفقاعات الدقيقة. وعندما تمر الفقاعات عبر المادة المنصهرة، فإنها تلتقي بشوائب الهيدروجين والأكاسيد الموجودة فيها. فيتم امتصاص الهيدروجين والشوائب على سطح الفقاعات، وتطفو مع الفقاعات إلى سطح المادة المنصهرة. جهازنا الدوار وحدة إزالة الغازات يتم إزالة الغازات من المعدن باستخدام النيتروجين. وهناك خمسة عوامل تؤثر على فعالية إزالة الغازات باستخدام النيتروجين.

العوامل المؤثرة في إزالة الغازات من المعادن باستخدام النيتروجين

طبيعة النيتروجين. تؤثر كثافة النيتروجين ولزوجته، وقابلية الشوائب للبلل، والسعة الحرارية على تأثير التكرير. فكلما زادت كثافة الغاز وزادت لزوجته، انخفضت سرعة الطفو في المادة المنصهرة وزاد وقت البقاء فيها، وهو ما يُسهم في تحسين تأثير التكرير. ومع ذلك، كلما انخفضت كثافة الغاز، زاد حجم الغاز لكل وحدة وزن وزادت مساحة التلامس مع المادة المنصهرة، وهو ما يسهم أيضًا في تحسين تأثير التنقية. وقد أشار أحدهم بعد إجراء التجارب إلى أن وزن الغاز المكرر ليس هو الذي يلعب دورًا حاسمًا في عملية إزالة الغازات، بل حجمه ودرجة تشتته في المادة المنصهرة. فكلما تحسنت قدرة الغاز على ترطيب الشوائب، زادت قدرته على الطفو. وتؤثر السعة الحرارية على تأثير التكرير من خلال تأثيرها على درجة حرارة المادة المنصهرة.

نقاء النيتروجين. يشير نقاء الغاز الخامل بشكل أساسي إلى نسبة الأكسجين والرطوبة الموجودة في الغاز الخامل. فكلما ارتفع محتوى الأكسجين وبخار الماء في الغاز الخامل، كلما كان تأثير التكرير أسوأ. ونظرًا لأن الأكسجين وبخار الماء يدخلان إلى المادة المنصهرة مع الغاز المكرر، فإنهما يتفاعلان كيميائيًا مع المادة المنصهرة، مما يؤدي إلى تكوين طبقة أكسيد على سطح الفقاعة، وزيادة الضغط الجزئي للهيدروجين داخل الفقاعة. وهذا لن يؤدي فقط إلى إطالة عملية الانتشار لإزالة الهيدروجين بشكل كبير، بل سيؤدي أيضًا إلى زيادة محتوى الشوائب المؤكسدة في المادة المنصهرة. وعندما يتجاوز بخار الماء والأكسجين في الغاز الخامل قيمة معينة، فإنهما لا يؤديان سوى دورًا في التكرير، بل وقد يتسببان في عملية امتصاص الهيدروجين في المادة المنصهرة، مما يؤدي إلى تلوث أكثر خطورة.

حجم الفقاعات. فكلما صغر حجم الفقاعة، كان تأثير إزالة الغازات أفضل. ذلك أنه كلما صغرت الفقاعة، زاد عدد الفقاعات الناتجة عن نفس الحجم من الغاز، وزادت مساحة سطحها. وكلما تباطأت سرعة طفوها في معدن الألومنيوم المنصهر، زادت مدة التلامس مع المعدن المنصهر.

تجانس التلامس بين الفقاعات والمادة المنصهرة. فكلما كان التلامس أكثر اكتمالاً وتجانساً، كان تأثير التكرير أفضل. ونظرًا لأن عملية التكرير بنفخ الهواء تعتمد على إزالة الغازات عن طريق الانتشار الناتج عن فرق الضغط الجزئي، وإزالة الخبث عن طريق التعويم، فإن المنطقة الملامسة للغاز المُكرر هي وحدها التي يمكن أن تحقق تأثير التكرير. ولزيادة فرص التلامس، يُفضل استخدام المعالجة المركبة التي تجمع بين التكرير والترشيح أثناء التشغيل لتكرير المادة المنصهرة. وفي حالة التكرير داخل الفرن، يجب السماح لجهاز التكرير بالتحرك بسلاسة على طول قاع الفرن لتجنب وجود زوايا ميتة.

معلمات عملية التكرير الأخرى. إن معلمات عملية التكرير، مثل مدة النفخ، وضغط النفخ، ودرجة حرارة النفخ، ومدة بقاء المادة المنصهرة في حالة سكون بعد التكرير، لها تأثيرات واضحة على فعالية عملية تكرير المادة المنصهرة.

مقالات ذات صلة:

جهاز إزالة الغازات الدوار معالجة التنقية في عملية الصب المستمر آلة إزالة الغازات الدوارة جهاز إزالة الغازات من الألومنيوم المنصهر معدات التنقية عبر الإنترنت نظام إزالة الغازات من الألومنيوم آلة إزالة الغازات من الألومنيوم عملية إزالة الغازات من الألومنيوم إزالة الغازات بالدوران مواد الصهر المستخدمة في تكرير الألومنيوم تنقية سائل الألومنيوم معدات إزالة الغازات من الألومنيوم المنصهر إزالة الغازات من المعادن إزالة الغازات من المعادن المنصهرة بطريقة الدوران التمثيل الهيكلي لمعدات إزالة الغازات من سائل الألومنيوم