طريقة الكشف عن الشوائب الصلبة في الألومنيوم المنصهر

تشمل الشوائب الموجودة في ذوبان الألومنيوم بشكل أساسي الشوائب الصلبة والشوائب الغازية. وتتكون الشوائب الصلبة بشكل أساسي من Al₂O₃ وAlN وAl₃C₄ وMgO، التي تنتج عن تفاعل الألومنيوم وسبائكه في عملية الصهر مع N₂ وO₂ وCO₂ الموجودة في غاز الفرن. وتتأكسد في النهاية لتتحول إلى Al₂O₃ و MgAl₂O₄؛;

وتتمثل طرق إزالة الشوائب في الترسيب — حيث تتراكم الجسيمات في قاع المادة المنصهرة — والطفو — حيث تطفو الشوائب إلى الأعلى وتتجمع على سطح المادة المنصهرة — والترشيح — وهو فصل الجسيمات عن المادة المنصهرة عبر وسائط مسامية.

مرشح من الرغوة الخزفية للألمنيوم المنصهر

تشمل طرق الكشف عن الشوائب الصلبة: LiMCA (Ⅲ) الخاصة بالاستشعار الإلكتروني، وPoDFA الخاصة بطريقة الترشيح، وPrefil-Footprinter، وLAIS، وQualiflash، وتحليل طيف الطاقة EDX، وطريقة K-mode لقياس محتوى الخبث في الكسر، وغيرها. الطرق الثلاث الأولى هي الأكثر شهرةً واستخدامًا، وتنتجها شركة ABB السويسرية، والوكيل الآسيوي لها هو شركة Shenzhen Pyrotek.
LiMCA (Ⅲ): تم اقتراح جهاز تحليل نقاء المعادن المنصهرة LiMCA لأول مرة من قبل جامعة ماكجيل في كندا بهدف تحقيق الكشف الموضعي والآني والكمي لنقاء المعادن المنصهرة. يتراوح حجم الشوائب التي يكتشفها LiMCA (Ⅲ) بين 20μm و155μm، وتتراوح تركيزاتها (قيمها) بين 0.05 و1000 كيلو/كجم، أو 1 و100000 جزء في المليون (ميكروغرام/لتر)، ويُشير طول النبضة إلى حجم الشوائب، بينما يُشير عدد النبضات إلى عدد الشوائب.

PoDFA (تحليل الترشيح بالقرص المسامي): يُسكب سائل السبيكة المراد اختباره في الوعاء، وتحت تأثير الضغط السلبي، يتم ترشيح السائل عبر مرشح سيراميكي رغوي، ثم يُوزن السائل النظيف المرشح، ويُستخرج المرشح، ويُقطع الجزء المركزي منه، ويُجرى تحليل معدني كمي (الترخيص) للحصول على مساحة الشوائب على مقطع المرشح، وقسّم هذه المساحة على وزن السائل المنصهر النظيف للحصول على وحدة قياس mm²/kg. ويقيس هذا نقاء السائل المنصهر.

جهاز Prefil-Footprinter: يعتمد محلل نقاء سائل الألومنيوم تحت الضغط (Prefil-Footprinter)، مقارنةً بجهاز PoDFA، على طريقة الضغط الإيجابي لجعل المادة المنصهرة تمر عبر المرشح. بالإضافة إلى ذلك، يقوم الجهاز أيضًا بتسجيل وزن المادة المنصهرة بعد الترشيح ووقت الترشيح في آن واحد. الرسم البياني الزمني. ستؤدي الشوائب الموجودة في المعدن المنصهر إلى سد جزء من قطر مسام المرشح، مما يقلل من معدل مرور المعدن عبر المرشح، ويستغرق ذلك وقتًا أطول. يمكن معرفة المستوى الحالي لمحتوى خبث الألومنيوم المنصهر بسرعة من خلال تحليل منحنى الترشيح. التحليل النوعي والكمي: يجب قطع المرشح الخزفي الذي يحتوي على الشوائب لإجراء التحليل المعدني (الترخيص)، والحصول على مساحة الشوائب على مقطع المرشح، وقسمة هذه المساحة على وزن المعدن المنصهر النظيف، للحصول على وحدة قياس mm²/kg، والتي تُستخدم لقياس نقاء المعدن المنصهر.