عملية إزالة الغازات الدوارة لسبائك الألومنيوم، وتُستخدم لإزالة الهيدروجين والخبث

تشكل إعادة صهر خردة الرقائق مشكلة صعبة بشكل خاص بسبب النحافة الشديدة للصفائح المعدنية مقارنة بمساحتها، وما يترتب على ذلك من سهولة تأكسدها داخل فرن الصهر. وبالتالي، فإن المادة المنصهرة الناتجة عن إعادة تدوير خردة رقائق الألومنيوم تحتوي على عدد كبير من جزيئات الأكسيد والغازات المحبوسة. ولجعل المعدن صالحًا للاستخدام اللاحق، يجب معالجته لإزالة تأثير الغاز في تكوين ثقوب أو فراغات أخرى في المصبوب. تتم عملية تنقية ذوبان الألومنيوم وسبائك الألومنيوم عن طريق إزالة الشوائب الغازية المحبوسة والشوائب الجسيمية الصلبة (بشكل رئيسي الألومينا) من خلال معدات إزالة الغاز الدوارة المدمجة في خط الإنتاج ومعدات الترشيح.

إزالة الغازات من سبائك الألومنيوم بالطريقة الدوارة

عادةً ما يكون الألومنيوم المنصهر ملوثًا بالهيدروجين وعناصر غير مرغوب فيها مثل الصوديوم والكالسيوم والليثيوم. وإذا كان محتوى المغنيسيوم في المادة المنصهرة مرتفعًا جدًّا، فسيُعتبر المغنيسيوم الزائد ملوثًا أيضًا؛ والعكس صحيح. ومع ذلك، عند معالجة العديد من ذوبان الألومنيوم، لا يكون محتوى المغنيسيوم زائدًا، ومن المستحسن إزالة الهيدروجين والعناصر الضارة الأخرى دون تغيير محتوى المغنيسيوم في الذوبان بشكل كبير.

تشمل المقترحات الحالية لإزالة الملوثات المذكورة أعلاه استخدام غاز يتم تمريره عبر المادة المنصهرة للتفاعل كيميائيًا مع الشوائب أو لإزالتها فيزيائيًّا. وتشمل الغازات المناسبة الغازات الخاملة، مثل الأرجون والنيتروجين؛ والغازات التفاعلية، مثل الكلور (من الأملاح المحتوية على الكلور، وأقراص توليد الكلور، وعادةً ما يكون ذلك من غازات الهكساكلوروإيثان والكلور والهالوكربونات) والفلور؛ والغازات الخاملة، مثل خليط من النيتروجين والأرجون أو خليط من الغازات التفاعلية (الكلور والفلور).

هناك ثلاث آليات فيزيائية تعمل على إزالة هذه العناصر. فعندما يتم إدخال النوع المذكور أعلاه من الغاز إلى المادة المنصهرة، يتسرب الهيدروجين الموجود في المادة المنصهرة إلى الفقاعات الصاعدة، وتلتصق جزيئات الخبث بسطح الفقاعات. بالإضافة إلى ذلك، قد يتفاعل العنصر المراد إزالته مع واحد أو أكثر من الغازات التي يتم إدخالها إلى المادة المنصهرة.

جهاز إزالة الغازات الدوار يُستخدم بشكل أساسي لإزالة الهيدروجين والخبث من الألومنيوم المنصهر. يعتمد نظام إزالة الغازات الدوار لسبائك الألومنيوم على مبدأ الدوار المروحي الحائز على براءة اختراع، والذي يمكنه توليد فقاعات خاملة صغيرة وخلطها مع المادة المنصهرة. تتوزع هذه الفقاعات الصغيرة بالتساوي على سطح المادة المنصهرة، مما يؤدي إلى تعظيم مساحة التلامس بين الغاز الخامل والمادة المنصهرة. ويعني ذلك أنه يمكن تحقيق مستوى أعلى من إزالة الغازات والتنظيف، كما يمكن تقليل وقت المعالجة.

Leave a Reply