تعد معالجة تنقية ذوبان سبائك الألومنيوم أحد التدابير الأساسية لضمان إنتاج مصبوبات ألومنيوم عالية الجودة، كما أنها الوسيلة الرئيسية لتحسين الأداء الشامل لسبائك الألومنيوم. يؤثر تأثير تكرير ذوبان سبائك الألومنيوم بشكل كبير على تكوين المسامية والمسام والشوائب، كما يؤثر بشكل مباشر على الخصائص الفيزيائية والميكانيكية وخصائص الأداء لمسبوكات الألومنيوم.
طريقة تنقية سبائك الألومنيوم المنصهرة
في السنوات الأخيرة، أصبح تكرير الغاز المختلط مستخدمًا على نطاق واسع في الخارج، أي إضافة كمية صغيرة من الغاز النشط (الكلور) إلى النيتروجين أو الأرجون عالي النقاء. وبينما يعزز ذلك من فعالية إزالة الهيدروجين من ذوبان سبائك الألومنيوم، فإنه يساعد أيضًا على إزالة الشوائب الموجودة في ذوبان سبائك الألومنيوم وتكوين خبث جاف على سطحه، مما يحقق تأثيرًا جيدًا في عملية التكرير ويسمح بالتحكم الاصطناعي في غاز الكلور. كما أن كمية الغاز المخلوط لها تأثير ضئيل على البيئة.
تحقق طريقة التكرير بالصهر الغرض المتمثل في إزالة الخبث والغاز عن طريق الامتصاص، وحل الشوائب الأكسيدية، وامتصاص الهيدروجين الموجود عليها، ثم تعويمها حتى مستوى السائل ودخولها إلى الخبث المنصهر. لم يتم بعد تطبيق معالجة التنقية بالفراغ، ومعالجة التنقية بالموجات فوق الصوتية، ومعالجة التنقية الكهرومغناطيسية، وغيرها من طرق معالجة التنقية غير القائمة على الامتصاص، على نطاق صناعي، ويرجع ذلك أساسًا إلى تعقيد المعدات والعمليات، وارتفاع التكلفة. تُستخدم المعالجة بالفرن بشكل رئيسي في مصانع معالجة الألومنيوم الصغيرة والمتوسطة الحجم، ولا يقتصر الأمر على أن تأثير إزالة الخبث غير جيد فحسب، بل إن المادة المنصهرة معرضة أيضًا لخطر التلوث الثانوي.
من أجل تحسين فعالية عملية التنقية وضمان استقرار وموثوقية جودة سبائك الألومنيوم المنصهرة، شهدت عمليات التنقية المستمرة خارج الفرن تطوراً سريعاً. وتشمل طرق التنقية شبكات الألياف الزجاجية، والأنابيب الخزفية، و طريقة الترشيح باستخدام الرغوة الخزفية بشكل أساسي للتصفية وإزالة الخبث، SNIF، Alpur، MINT، وكلاهما لإزالة الغازات وإزالة الخبث، RDU، طريقة CBF، إلخ.
فيما يتعلق بعملية إزالة الغازات (الهيدروجين) وحدها، يمكن وصف عملية تنقية الهيدروجين خارج الفرن عمومًا بأنها طريقة التعويم بالفقاعات. أي أنه، من خلال طريقة معينة، يتم تكوين عدد كبير من الفقاعات في سائل الألومنيوم، ويُستخدم فرق الضغط الجزئي بين الهيدروجين الموجود في سائل الألومنيوم والهيدروجين الموجود في الفقاعات لجعل الهيدروجين الموجود في سائل الألومنيوم يدخل باستمرار إلى الفقاعات العائمة في السائل، ليخرج في النهاية مع الفقاعات إلى سطح السائل، وبذلك يتحقق الهدف المتمثل في إزالة الهيدروجين. وفي الوقت نفسه، يتم التخلص من جزء من الخبث أثناء صعود الفقاعات إلى الأعلى لتحقيق الغرض المتمثل في إزالة الخبث.
