وحدات إزالة الغازات من الألومنيوم

يمكن لوحدات إزالة الغازات من الألومنيوم أن تقلل من تراكم الغازات والمشاكل المرتبطة بها، وتحقق أعلى كفاءة في عملية التكرير. وتستخدم وحدة إزالة الغازات أثناء التشغيل تقنية صهر متطورة عالية السيليكون لضمان عمر تشغيلي طويل، كما أن دوار إزالة الغازات، وغطاء حماية السخان، وغطاء حماية المزدوج الحراري، كلها مصنوعة باستخدام تقنية التصنيع الخزفية.

تُستخدم وحدات إزالة الغازات من الألومنيوم لإزالة الهيدروجين (H) والخبث من الألومنيوم المنصهر. وتتميز وحدة إزالة الغازات المدمجة في خط الإنتاج بوظيفتين: المعالجة والتسخين. وهي تُستخدم في صناعة تنقية الألومنيوم المنصهر عالية الدقة.

يؤدي تراكم الغاز إلى تقييد التكرير وإزالة الغازات المعدل. مع صعود الفقاعات إلى السطح، سيؤدي تراكم الغاز إلى تكوين فقاعات أصغر فأصغر. ستؤدي الفقاعات الكبيرة إلى زيادة التداخل السطحي بين الألومنيوم المنصهر وطبقة الرغوة، مما يؤدي إلى حدوث قدر معين من الارتجاع، بحيث تدخل الشوائب الموجودة في الرغوة إلى الألومنيوم المنصهر مرة أخرى. يمكن للفقاعات الأصغر حجمًا التي تصل إلى سطح الألومنيوم المنصهر أن تقلل من هذا المصدر للتلوث إلى أدنى حد.

والأهم من ذلك، أن مساحة التلامس بين الغاز والمعدن المنصهر تنخفض بشكل كبير بسبب تراكم الفقاعات الكبيرة. ونظرًا لأن التفاعل يحدث فقط عند السطح الفاصل بين الغاز والمعدن، فإن ذلك سيؤدي إلى انخفاض كبير في معدل تفاعل التكرير. ويكون الهيدروجين شديد التشتت في الألومنيوم المنصهر، ويتم التحكم في تفاعل الانتقال بشكل أساسي من خلال مساحة السطح الفاصل. وكلما زادت مساحة السطح الفاصل، قل الوقت اللازم للوصول إلى درجة معينة من إزالة الغازات.

بالإضافة إلى ذلك، كلما زادت مساحة السطح الفاصل، زادت فرصة تلامس الفقاعات مع الشوائب واحتجازها. ولذلك، كلما زادت مساحة السطح الفاصل، ارتفعت كفاءة عملية التكرير بإزالة الغازات. ومع انخفاض عدد الفقاعات ومساحة التلامس بين الغاز والمعدن، ستنخفض بشكل كبير احتمالية التلامس أو الالتصاق أو التفاعل بين بعض الشوائب والفقاعات.

عندما يتم حقن غاز بارد في المعدن المنصهر على شكل فقاعات دقيقة، يتوسع الغاز بسرعة وفقًا لقانون الغاز المثالي ليشكل فقاعات أكبر. من درجة حرارة الغرفة إلى درجة حرارة الألومنيوم المنصهر، سيتضاعف حجم غاز التكرير (AR أو N2) ثلاث مرات. وإذا لم يُسمح بهذا التمدد قبل تقطيع الغاز إلى فقاعات صغيرة، فإن تمدد الفقاعات سيؤدي إلى انخفاض الكفاءة.

بالإضافة إلى ذلك، سيؤدي تمدد حجم الفقاعة إلى زيادة قوة الطفو التي تتمتع بها الفقاعة وسرعة حركتها الصعودية في المعدن المنصهر. ولذلك، من المهم تسخين الغاز مسبقًا إلى درجة حرارة قريبة من درجة حرارة الألومنيوم المنصهر قبل دخوله إلى المعدن المنصهر. وفي نظام إزالة الغازات أثناء الإنتاج، يتم تسخين الغاز مسبقًا بواسطة معدات دقيقة مخصصة لهذا الغرض.

وهذا يجعل الغاز يتدفق بين الجدار الداخلي للغطاء الجرافيتي والأخدود المحفور على السطح الخارجي للعمود الدوار، مما يزيد مسار تدفق الغاز على العمود الدوار بمقدار 20 ضعفًا. وتسمح المساحة الأكبر التي يتلامس معها الغاز بنقل الحرارة بسرعة من الغلاف (أو المفاعل) إلى الغاز المتحرك.