جهاز إزالة الغازات من الألومنيوم المنصهر

في عملية معالجة الألومنيوم المنصهر، يُفضل إزالة بعض الغازات والمواد أو العناصر الأخرى من الألومنيوم المنصهر قبل إخضاعه لمزيد من المعالجة، وذلك وفقًا للتطبيق أو العملية المحددة. ويمكن عمومًا تسمية الجهاز أو الوظيفة المعنية بـ«جهاز إزالة الغازات» أو «عملية إزالة الغازات» للألومنيوم المنصهر.

عند استخدام جهاز إزالة الغازات من الألومنيوم المنصهر، يُعد الهيدروجين المذاب هو الغاز المستهدف الذي يجب إزالته من المادة المنصهرة قبل الانتقال إلى خطوة الصب التالية في العملية. فإذا بقي الهيدروجين في الألومنيوم أثناء عملية الصب، فإن تسرب الهيدروجين من المحلول قد يتسبب في حدوث مشكلة أو أكثر من مشاكل الصب، مثل الالتواء، والتقشر، وتكوّن الفقاعات، وحتى التشقق.

في أي تطبيق معين، قد يختلف محتوى الهيدروجين المذاب بشكل كبير، حيث يتراوح بين 0.20 مل/100 غرام من الألومنيوم بالنسبة للقضبان المبثوقة العامة، و0.10 مل/100 غرام من الألومنيوم بالنسبة للألواح المدرفلة المستخدمة في تطبيقات الفضاء.

بشكل عام، تتم إزالة الهيدروجين من الألومنيوم المنصهر عن طريق إدخال غاز خامل أو تمريره عبر المعدن على شكل فقاعات. ومن أمثلة الغازات الخاملة التي يمكن استخدامها: الأرجون أو النيتروجين.

بالإضافة إلى إزالة الهيدروجين باستخدام غاز خامل، غالبًا ما يكون من المرغوب فيه إزالة الشوائب الأخرى خلال عملية التكرير، وقد تحدث هذه الإزالة أو تكون مطلوبة أيضًا خلال عملية إزالة الغازات. على سبيل المثال، يمكن أن تؤدي إضافة كمية صغيرة من الكلور إلى غاز خامل إلى إزالة شوائب متنوعة وشوائب من الفلزات القلوية بطريقة فعالة نسبيًا. وقد تنشأ الشوائب الموجودة في الألومنيوم المنصهر من العديد من المصادر المختلفة في عملية الصهر، أو من الشوائب الموجودة في فرن المعدن المنصهر، أو من المواد المضافة (مثل مُحسّنات الحبيبات).

قد يؤدي عدم إزالة الشوائب بشكل كافٍ إلى حدوث تمزق وعيوب سطحية في صفائح الألومنيوم المدرفلة، وظهور ثقوب دقيقة، وزيادة تآكل القالب أثناء عملية البثق. وفي بعض التطبيقات، يتمثل الهدف المعتاد في إزالة حوالي 50% من الشوائب غير المبللة في نظام إزالة الغازات. إن ترشيح الألومنيوم المنصهر أسفل نظام إزالة الغازات وسيُستخدم ذلك عمومًا لزيادة تقليل الشوائب في المعدن المنصهر.