صهر الألومنيوم وتنقيته باستخدام مرشح رغوي خزفي

يوفر صهر الألومنيوم وصبّه قضبانًا أولية تُستخدم في المعالجة التشكيلية. يستخدم فرن الصهر في الغالب فرنًا انعكاسيًا يعمل بالغاز أو فرنًا انعكاسيًا يعمل بالزيت، وتبلغ سعته العامة 20-40 طنًا أو أكثر؛ كما يُستخدم أيضًا فرن انعكاسي يعمل بالتسخين بالمقاومة، وتبلغ سعته عمومًا حوالي 10 أطنان. من أجل تقصير وقت تحميل الفرن، وتحسين كفاءة الصهر، وتقليل امتصاص الغاز وتكوّن طبقة الأكسيد، اعتمدت الصناعة الفرن الدائري القابل للإمالة ذو التحميل العلوي. من الأفضل استخدام معدات التحليل السريع لتحليل تركيبة السبائك أثناء صهر الألومنيوم وتعديلها في الوقت المناسب. من أجل ضمان نقاء المادة المنصهرة، ومنع تلوث الغازات الضارة، والتحكم في التركيب الكيميائي، بالإضافة إلى تقصير وقت صهر الألومنيوم قدر الإمكان، يجب تغطيتها بمواد تذويب مسحوقة تعتمد على كلوريد البوتاسيوم وكلوريد الصوديوم. وعادةً ما يتم التحكم في درجة حرارة الصهر عند 700 إلى 750 درجة مئوية.

يجب أن تضمن معالجة الألومنيوم وسبائكه بالبلاستيك حصول المنتج على الدقة الأبعاد المطلوبة بشكل مستقر ومتسق، بالإضافة إلى الخصائص الميكانيكية وجودة السطح الجيدة. كما يجب الانتباه إلى منع التلف الميكانيكي والتآكل، والتحكم في حجم الحبيبات والبنية. وتُضمن متطلبات الجودة هذه بشكل أساسي من خلال تكنولوجيا الإنتاج والمعدات. يتمتع الألومنيوم وسبائكه عمومًا بليونة جيدة ويسهل معالجتهما بالبلاستيك. يعد تكوين مراحل الدورالومين أكثر تعقيدًا، حيث يحتوي على مرحلة انصهار منخفضة ومركبات بين معدنية وهياكل هشة أخرى. تتميز معالجته البلاستيكية ببعض الخصائص: مثل المعالجة بالتجانس لإزالة الإجهاد الداخلي والفصل داخل الحبيبات الناتج عن تبريد القضيب؛ ويجب طحن سطح القضيب لإزالة الفصل السطحي الناتج عن مرحلة الانصهار المنخفضة. تحتاج بعض سبائك الألومنيوم إلى طلاء بالألومنيوم من أجل تحسين مقاومة التآكل وقابلية التشكيل. وتعتبر سبائك الألومنيوم حساسة لارتفاع درجة الحرارة بشكل مفرط، لذا يجب التحكم بدقة في درجة حرارة التسخين.

صهر الألومنيوم

يجب تكرير المعدن المنصهر وتصفيته لإزالة غاز الهيدروجين الضار والشوائب غير المعدنية الموجودة فيه، وذلك بهدف تحسين درجة نقاء المعدن. وعادةً ما تستخدم عملية التكرير مواد صلبة عوامل التكرير أو عوامل تنقية الغاز. تعتمد عامل التنقية الصلب عمومًا على ملح الكلور، كما يُستخدم الهكساكلوروإيثان كعامل تنقية بديل لملح الكلور. كان غاز الكلور النشط يُستخدم في البداية كعامل تنقية للغاز، وعلى الرغم من أن تأثير التنقية كان جيدًا، إلا أنه تسبب في تلوث بيئي خطير، لذا تم تطوير غاز مختلط من النيتروجين والكلور، والغاز الخامل، وعوامل تنقية من ثلاثة غازات (N2، Cl2، CO)، والتي حققت نتائج أفضل. ولضمان فعالية عملية التنقية، يجب أن يكون محتوى الأكسجين والرطوبة في الغاز المنقى عمومًا أقل من 0.03% (حجمي) و0.3 غ/م³ على التوالي. كما تتميز طريقة إزالة الغازات بالفراغ الديناميكي بتأثيرات أفضل في إزالة الغازات وإزالة الصوديوم.

تتمثل عملية الترشيح في السماح للمعدن المنصهر بالمرور عبر مرشح رغوي خزفي لإزالة الشوائب العالقة في المادة المنصهرة. وتُستخدم شبكات الأسلاك الزجاجية، والأنابيب والألواح الخزفية ذات المسام الدقيقة، وجزيئات الألومينا كطبقات ترشيح، كما يمكن استخدام التكرير بالتيار الكهربائي والترشيح بطبقة المذيب.

Leave a Reply