إزالة الغازات من المعادن، نظام إزالة الغازات الدوار

يُستخدم إزالة الغازات من المعادن لإزالة الهيدروجين من الألومنيوم المنصهر، وتُستخدم طريقة إزالة الغازات الدوارة على نطاق واسع في مصانع الصب.

في عملية صهر وصب سبائك الألومنيوم المعاد تدويرها، يتلامس المعدن المنصهر مع غاز الفرن والهواء المحيط، وتحدث سلسلة من التفاعلات الفيزيائية والكيميائية التي تؤدي إلى تكوين الغازات والأكاسيد. يؤدي الغاز والشوائب الموجودة في سبيكة السبائك إلى تقشر السبيكة وتفككها وتمزقها أثناء المعالجة والتشكيل، كما يقلل من مقاومة ومرونة المعدن أو السبائك. سيؤدي الغاز الممتص إلى تكوين فقاعات على الصفيحة، مما يؤدي إلى ما يُعرف بـ«التقصف الناتج عن الهيدروجين» الذي يتسبب في كسر المادة. وبالتالي، يجب إزالة الغازات قبل صب سبائك الألومنيوم.

إزالة الغازات من المعادن

في عملية إزالة الغازات الدوارة، يتم إدخال غاز خامل أو غاز نشط إلى الكتلة المنصهرة عبر دوار ذي شكل معين. وتعتمد هذه العملية على الدوران عالي السرعة للدوار لتفتيت الفقاعات. وأثناء عملية تعويم الفقاعات، يتم استخلاص الهيدروجين والشوائب الصلبة من سطح الذوبان وفقًا لمبدأ فرق الضغط الجزئي ومبدأ الامتصاص، وذلك لتحقيق تأثير التنقية.

تؤثر سرعة الدوار تأثيرًا كبيرًا على منطقة توزيع الفقاعات. عندما تقل السرعة عن 280 دورة في الدقيقة، تكون الفقاعات أكبر حجمًا. ومع زيادة السرعة، تزداد المنطقة المتأثرة أيضًا. وعندما ترتفع سرعة الدوران إلى 410 دورة في الدقيقة، تتغير منطقة توزيع الفقاعات بشكل ملحوظ وتنتشر الفقاعات في جميع أنحاء المنطقة. يؤثر حجم الفقاعات بشكل كبير على عملية إزالة الغازات. فكلما كانت الفقاعة أصغر، زادت المساحة الإجمالية للتلامس مع المادة المنصهرة.

يتم إزالة الغازات من المعادن بشكل أساسي عن طريق انتشار الهيدروجين من الحمام إلى الفقاعات. ويؤدي زيادة مساحة التلامس بين الفقاعات والكتلة المنصهرة إلى زيادة سرعة إزالة الغازات. علاوة على ذلك، يؤثر حجم الفقاعات أيضًا على مدة بقاء الفقاعات في الكتلة المنصهرة.

Leave a Reply