إزالة الغازات بالدوران عبر الإنترنت لتنقية الألومنيوم المنصهر

يُعد إزالة الغازات بالدوران عبر الإنترنت أمرًا ضروريًا في جميع عمليات إنتاج المعادن المنصهرة.

عند درجة حرارة انصهار الألومنيوم (700 درجة مئوية وما فوق)، يتحلل بخار الماء إلى هيدروجين وأكسجين. يتفاعل الأكسجين مع سائل الألومنيوم لتكوين الألومينا، بينما يتحلل الهيدروجين (H) إلى ذرات هيدروجين (H) ويذوب في سائل الألومنيوم. لذلك، لا مفر من ذوبان الهيدروجين في الألومنيوم المنصهر، وتعتمد كمية الذوبان على رطوبة الهواء. وبما أن قابلية ذوبان الهيدروجين في الألومنيوم المنصهر أكبر بكثير من تلك في الألومنيوم الصلب، فإن مسامًا ستتشكل في حدود حبيبات البلورة أثناء الانخفاض الحاد في درجة حرارة التصلب للهيدروجين المذاب. يمكن أن تضر المسام الموجودة في المعدن بمتانة المعدن. ولزيادة متانة المعدن، من الضروري النظر في إزالة معظم الغاز عندما يكون المعدن في الحالة السائلة.

إزالة الغازات بالدوران عبر الإنترنت

الـ طريقة إزالة الغازات بالدوران يستخدم دافعًا دوارًا عالي السرعة لتحويل الغاز المنقى إلى فقاعات صغيرة وموزعة بشكل متساوٍ. وترتفع هذه الفقاعات الصغيرة ببطء إلى سطح السائل، مما يطيل مدة التفاعل.

يمكن الحصول على معدل إزالة غازات أسرع من خلال تقنية إزالة الغازات الدوارة أثناء التشغيل. حيث يتم غمر عمود الجرافيت ورأس المكره في حوض المعدن المنصهر، مما يؤدي إلى تقطيع الفقاعات الكبيرة إلى فقاعات صغيرة ومتجانسة.

يؤدي انخفاض حجم فقاعات الغاز المنقى إلى زيادة كبيرة في المساحة السطحية ووقت بقاء الغاز المنقى. ويؤدي تأثير التحريك الناتج عن رأس المروحة إلى توزيع الغاز المنقى بشكل أكثر توازناً، بحيث يتسنى للغاز المنقى أن يتلامس بشكل كامل مع الهيدروجين الموجود في سائل الألومنيوم، وهو ما يساعد على إزالة الهيدروجين.

على الرغم من أن طريقة إزالة الغازات الدوارة عبر الإنترنت فعالة في تحسين كفاءة إزالة الهيدروجين، إلا أنه من الصعب تحديد دورها في إزالة الأكاسيد. وقد أظهرت الدراسات أن الفقاعات الصغيرة من الأرجون أو النيتروجين التي تتولد في طريقة إزالة الغازات الدوارة يمكن أن تجعل الأكاسيد تطفو على سطح السائل.

إذا أُضيفت كمية صغيرة من الكلور إلى الغاز المنقى، يمكن تحسين كفاءة إزالة الأكاسيد. ونظرًا لأن الكلور قادر على تغيير التوتر السطحي للألومنيوم المنصهر، فإن ذلك يسهل التصاق الأكاسيد بفقاعات الغاز المنقى.

يمكن أن تؤدي طريقة إزالة الغازات الدوارة إلى زيادة كمية الخبث على سطح الألومنيوم المنصهر، ويعزى جزء من ذلك إلى الشوائب والجزيئات غير المعدنية الموجودة في الألومنيوم المنصهر والتي تطفو على السطح.