جهاز إزالة الغازات من الألومنيوم المستخدم لتقليل الشوائب ومحتوى الهيدروجين

يمكن لجهاز إزالة الغازات من الألومنيوم المنصهر أن يحقق الغرض المتمثل في تنقية سبائك الألومنيوم. ويستطيع جهاز إزالة الغازات تلبية المتطلبات الفنية العالية لإنتاج سبائك الألومنيوم. ويقع جهاز إزالة الغازات من الألومنيوم بين الفرن وآلة الصب. وتتمثل وظيفته الرئيسية في إزالة الهيدروجين والمخلفات الأخرى. كما أنه قادر على تقليل مسامية قطع الصب.

جهاز إزالة الغازات من الألومنيوم

لطالما كانت المسامية أحد العيوب الرئيسية في عملية الصب التي تؤثر على الخصائص الميكانيكية للمسبوكات، ولا سيما خصائصها المتعلقة بالإجهاد. ويعود تكوّن المسام إلى انكماش الحجم عند الانتقال من الحالة السائلة إلى الحالة الصلبة أثناء عملية التصلب، وبشكل خاص إلى انخفاض قابلية ذوبان الغازات في المواد الصلبة بشكل ملحوظ مقارنةً بالمعادن الصلبة، نتيجةً لإطلاق الغازات المذابة. الهيدروجين هو الغاز الوحيد القابل للذوبان في الألومنيوم المنصهر. ولذلك، فإن تقليل أو إزالة الهيدروجين المذاب في الألومنيوم المنصهر يساهم في إنتاج قطع مصبوبة عالية الجودة.

في الوقت الحالي، تستخدم معظم مصانع الألمنيوم أجهزة إزالة الغازات من الألمنيوم المنصهر لتقليل الشوائب ومحتوى الهيدروجين في الألمنيوم السائل. ويستند مبدأ تشغيل معدات إزالة الغازات المدمجة في خط الإنتاج إلى مبدأ التعويم بالغاز. يتم حقن غاز المعالجة (غاز خامل أو خليط من غاز خامل والكلور) في المادة المنصهرة عبر الدوار، حيث يقوم الدوار بتفتيته إلى فقاعات صغيرة متناثرة بشكل متجانس، وترتفع هذه الفقاعات الصغيرة إلى سطح المادة المنصهرة، وتكتمل عملية إزالة الغازات عند صعود الفقاعات الصغيرة. يتم امتصاص الهيدروجين في الفقاعات ثم التخلص منه. يتم التخلص من الفلزات القلوية عن طريق التفاعل الكيميائي مع غاز الكلور (تكوين كلوريد). يتم احتجاز الشوائب بواسطة الفقاعات ثم ترتفع إلى سطح المادة المنصهرة لتشكل خبثًا.

الـ جهاز إزالة الغازات يمكن استخدام خليط من الأرجون والنيتروجين والكلور كخيار، وقد صُممت مع تدابير حماية تتيح استخدام الأرجون والكلور بأمان. وتبلغ كفاءة إزالة الغازات في 60% مستوىً مستقرًا في المتوسط. تم تصميم هيكل الإغلاق لمعدات إزالة الغازات المدمجة في خط الإنتاج بحيث يغلق غطاء الصندوق وجسم الصندوق ومنفذ صهر الألومنيوم إغلاقًا تامًا، مما يمنع بشكل فعال تكوّن الخبث الناتج عن الأكسدة الثانوية لمادة الألومنيوم المصهورة ويحسن بشكل فعال من تأثير إزالة الغازات.

Leave a Reply