تُعد تقنية تنقية الألومنيوم المنصهر العملية الرئيسية الأولى التي تحدد مجالات استخدام مواد سبائك الألومنيوم. فهي تحدد ما إذا كانت مواد سبائك الألومنيوم تتمتع بخاصية توارث العيوب المعدنية والأداء العالي، كما أنها تؤثر بشكل حاسم على تطبيقها وتطويرها في مختلف المجالات.
تعتمد عملية تنقية سبائك الألومنيوم المصهورة التي تقوم بها الشركة بشكل أساسي على استخدام الأفران تكرير التدفق وعمليات إزالة الخبث الساكن. تعتمد عملية إزالة الخبث الساكن على الفرق في الكثافة بين أكاسيد العناصر غير المعدنية وسائل السبائك نفسها. وخلال فترة زمنية معينة، يتم فصل أكاسيد العناصر غير المعدنية عن سائل السبائك لتحقيق هدف تنقية سائل الألومنيوم. تهدف هذه المقالة إلى تحديد وقت البقاء الأمثل للألومنيوم المنصهر من خلال التجارب.
فرن الاختبار هو فرن ثابت لسبائك الألومنيوم بسعة 20 طنًا. والغرض من الفرن الثابت هو إزالة الخبث والحفاظ على ثباته، وضبط تركيبة خليط الألومنيوم المنصهر في فرن الصهر وفرن خردة الألومنيوم، وبالتالي تنقية سائل سبائك الألومنيوم وتوفير سائل سبائك ألومنيوم عالي الجودة للمرحلة التالية من التنقية.
يدخل الألومنيوم المنصهر الموجود في فرن الصهر وفرن خردة الألومنيوم إلى الفرن الثابت عبر قناة الصب بنسب متناسبة، وترتفع درجة الحرارة. عندما تصل درجة الحرارة إلى 740 درجة مئوية أو أكثر، تُضاف 20 كجم من مزيل الخبث إلى مرشّح المسحوق، ويُنفخ مزيل الخبث في سبائك الألومنيوم باستخدام النيتروجين. يخضع السائل داخل الفرن لعملية تنقية الصهر، ويتم إزالة الخبث بعد 15 دقيقة من الرش. وبعد اكتمال تصريف الخبث، يبدأ السائل في التوقف عن الحركة.
بعد عملية تكوين الخبث في الفرن الرأسي مباشرةً، تكون قيمة شوائب الخبث في الألومنيوم المنصهر أعلى. ومع إطالة مدة البقاء، تنخفض قيمة شوائب الخبث في الألومنيوم المنصهر تدريجيًا. وعندما تبلغ مدة البقاء 15 دقيقة، تصل قيمة شوائب الخبث في الألومنيوم المنصهر بشكل أساسي إلى قيمة منخفضة، وعندما تبلغ مدة البقاء 15 دقيقة أو أكثر، تكون قيمة شوائب الخبث في الألومنيوم المنصهر مستقرة بشكل أساسي دون أي تغيير يذكر.
مع زيادة مدة البقاء، يظهر معدل عيوب شوائب الخبث في السبيكة اتجاهاً تنازلياً. وبعد الانتهاء من إزالة الخبث من الفرن الرأسي، يكون معدل عيوب شوائب الخبث في أعلى مستوياته. وخلال الـ 25 دقيقة الأولى، انخفض معدل العيوب بشكل ملحوظ، ثم استقر بشكل أساسي عند معدل عيوب قدره 0.05%.
عندما تبلغ مدة التخميد 15 دقيقة، تصل قيمة شوائب الخبث في الألومنيوم المنصهر إلى مستوى منخفض بشكل أساسي، وإذا تجاوزت 15 دقيقة، فإن قيمة شوائب الخبث في الألومنيوم المنصهر تكون مستقرة بشكل أساسي. وعندما تتجاوز مدة التخميد 25 دقيقة، يكون معدل العيوب مستقرًا بشكل أساسي. وعندما يُترك الألومنيوم المنصهر ليرتاح لمدة تزيد عن 25 دقيقة، يمكن أن تصل نظافة الألومنيوم المنصهر إلى حالة أفضل، أي أنه يمكن ترك الألومنيوم المنصهر ليرتاح لمدة 25 دقيقة على الأقل، ثم نقله إلى المحطة التالية.
