يحدث التلوث الثانوي للألمنيوم المنصهر بشكل رئيسي في خزان الغسل المعزول الممتد من الفرن إلى آلة الصب. عملية إزالة الغازات أثناء التشغيل و معدات الترشيح يتم تركيبه على القناة العازلة لتنقية الألومنيوم المنصهر. وعندما يمر الألومنيوم المنصهر عبر نظام الخزانات، فإنه يمتص الهيدروجين بدرجات متفاوتة عند ملامسته للرطوبة الموجودة في الهواء. وعندما يتلامس الألومنيوم المنصهر مع الرطوبة، تمتص ذرات الهيدروجين بواسطة سطح الألومنيوم المنصهر ثم تنتشر داخل المادة المنصهرة. وتشمل عملية الذوبان بأكملها: الامتصاص الفيزيائي، والامتصاص الكيميائي، والانتشار.
التلوث الثانوي للألمنيوم المنصهر
بناءً على خصائص امتصاص الهيدروجين في قناة نقل المعدن، تمت مقارنة واختبار قناتين: الأولى تُستخدم لإنتاج قناة مفتوحة عادية، حيث يكون الألومنيوم المنصهر على اتصال مباشر بالبيئة المحيطة، وتعتمد حماية المعدن المنصهر فقط على أكسدة الغشاء السطحي. أما الثانية فهي قناة محسّنة، تم تطويرها استنادًا إلى القناة المفتوحة. يظل عمق القناة دون تغيير. يتم تقليل الفتحة العلوية للقناة بمقدار 4 سم، وعرض الجزء السفلي بمقدار 2 سم. بالإضافة إلى ذلك، يتم توفير العزل الحراري للقناة. بعد تشكيل مادة الصب وتركيبها، تُضاف مادة العزل إلى الجزء الخارجي من الغلاف. والغرض من ذلك هو تقليل تبديد الحرارة من القناة وتقليل التلامس بين المادة المنصهرة والهواء، مما يؤدي إلى خفض درجة حرارة الألومنيوم المنصهر وقدرته على امتصاص الهيدروجين.
بالمقارنة مع القناة المفتوحة، تتميز القناة المحسّنة بمساحة مقطع عرضي أصغر، ويتدفق المعدن المنصهر بسرعة أكبر داخلها، كما أن زمن البقاء فيها أقصر. يعزل قناة التدفق المغلقة المادة المنصهرة عن الرطوبة الموجودة في الهواء، مما يمنع بشكل فعال تكوين مادة تفاعلية بين الألومنيوم عالي الحرارة والرطوبة، ويقلل من تركيز الهيدروجين عند واجهة البخار والسائل في سائل الألومنيوم، ويمنع بشكل فعال المادة المنصهرة من امتصاص الهيدروجين. بعد تحسين قناة التدفق، يتم تقصير زمن بقاء المادة المنصهرة في القناة، وخفض درجة حرارة النظام، وتقليل تركيز الهيدروجين عند واجهة التلامس بين الغاز والسائل في سائل الألومنيوم، وتقليل محتوى الهيدروجين في نقطة الصب.
في عملية الإنتاج الفعلي، من الضروري التحكم في التلوث الثانوي للألمنيوم المنصهر بدءًا من مخرج جهاز إزالة الغازات وصولاً إلى نقطة الصب. طرق التحكم الفعالة: أولاً، تسريع معدل تدفق المادة المنصهرة في القناة وصندوق الترشيح. ثانيًا، تقليل مساحة التلامس بين الألمنيوم المنصهر والهواء. ثالثًا، تقليل الرطوبة في الهواء. خذ صندوق الترشيح كمثال، يجب استخدام صندوق ترشيح ذي إحكام قوي وتقليل مدة بقاء الألومنيوم المنصهر داخل صندوق الترشيح. خاصةً عندما يكون محتوى الهيدروجين في المعدن المنصهر منخفضًا، فإن الأمر يتطلب تأثير إحكام إغلاق أعلى، وإلا فإن التلوث الثانوي اللاحق سيقلل من فعالية معالجة إزالة الغازات أثناء العملية، ولن يتم الحصول على المعدن المنصهر المثالي.
