آلات إزالة الغازات الدوارة لتنقية الألومنيوم المنصهر

في الوقت الحالي، يُعد استخدام غازي النيتروجين (N₂) والأرجون (Ar) كحامل، مع إضافة كمية صغيرة من عامل التكرير الخالي من التلوث، واستخدام آلات إزالة الغازات ذات الأنبوب الواحد أو المسامية أو الدوارة لتنقية سائل الألومنيوم، تقنية تكرير متطورة، وقد استُخدمت على نطاق واسع في البلدان الصناعية.

وفقًا للنظرية الديناميكية، توجد علاقة معينة بين نفاذية الهواء وحجم المسام وتردد الفقاعات ومعدل النفخ. فكلما زاد تردد الفقاعات، وأصبحت الفقاعات أصغر وأكثر عددًا، كان تأثير إزالة الهيدروجين أفضل؛ ولكن بعد تجاوز التردد الحرج، تظهر ظاهرة الفقاعات وينخفض تأثير إزالة الهيدروجين. يمكن تلخيص الشروط الحركية لإزالة الهيدروجين في عاملين: نسبة الفراغات في الألومنيوم المنصهر ومساحة التلامس ثنائية الطور بين الغاز والسائل. فإذا كانت نسبة الفراغات ومساحة التلامس بين الغاز والسائل أكبر، تكون الشروط الحركية لإزالة الهيدروجين أفضل.

في الوقت الحالي، تشمل آلات إزالة الغازات الدوارة الشائعة الاستخدام في الإنتاج: الحقن الجزئي (N2، Ar، رأس نفخ أحادي الأنبوب أو متعدد الثقوب) والرش مع مجال القص (N2، Ar، فوهة دوارة). وفقًا لنظرية الطورين الغازي والسائل، يتسبب الحقن الموضعي في حدوث حمل حراري دائري كبير لسائل الألومنيوم صعودًا وهبوطًا. يكون عمود الفقاعات على شكل مخروط موجب، وتزداد زاوية المخروط مع تدفق الغاز، ويبرز مركز سطح السائل، والذي يتعرض للاضطراب مع خروج كل فقاعة. من السهل أن يتسبب ذلك في أكسدة السائل عند مركز السحب السطحي، ويكون تأثير التنقية أسوأ من تأثير الرش الدوار.

آلات إزالة الغازات الدوارة

يُعد استخدام آلات إزالة الغازات الدوارة لمعالجة الألومنيوم المنصهر حالياً التكنولوجيا الأكثر تقدماً في العالم والحاصلة على براءة اختراع لتنقية الألومنيوم المنصهر. يتم إدخال غاز النيتروجين (N₂) أو الأرجون (Ar) إلى سائل الألومنيوم على شكل فقاعات صغيرة للغاية عبر فوهة دوارة عالية السرعة، ومن خلال الدوران عالي السرعة، تتشتت الفقاعات الصغيرة بشكل كبير وتنتشر في سائل الألومنيوم، وتكون المسامية كبيرة، كما تكون مساحة التلامس بين الغاز والسائل واسعة، ويؤدي الانتشار الكبير للفقاعات الموزعة إلى دفع الهيدروجين والشوائب إلى سطح الألومنيوم المنصهر، دون إحداث اضطراب كبير في سطح السائل، مع تقليل الأكسدة والامتصاص، وبالتالي يتحسن تأثير التنقية بشكل واضح.

في الوقت الحالي، فوهة الجرافيت الخاصة بـ وحدة إزالة الغازات تنتج فقاعات دقيقة نسبيًا دون الحاجة إلى الدوران لتحقيق تأثير تنقية أفضل. كما توجد رأس نفخ للغلاف. يدور الألومنيوم المنصهر داخل وخارج الغلاف وفقًا لمبدأ مضخة الرفع بالغاز، ثم يدخل الغلاف لإجراء معالجة إزالة الهيدروجين، ويتحرك ذهابًا وإيابًا لتحقيق الغرض من تنقية إزالة الهيدروجين.

Leave a Reply

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *