تكرير الألومنيوم المنصهر باستخدام مادة التذويب، مادة التذويب المستخدمة في صب الألومنيوم

هناك بعض العوامل التي تؤثر على فعالية تنقية الألومنيوم المنصهر باستخدام مادة التذويب، وتشمل هذه العوامل تركيبة مادة التذويب، ودرجة جفافها، ومدى اكتمال معالجتها، بالإضافة إلى معلمات عملية التنقية.

تكرير الألومنيوم المنصهر باستخدام مادة التذويب

العوامل المؤثرة في عملية تكرير الألومنيوم المنصهر باستخدام مادة التذويب

1) طبيعة الملح الذي يتكون منه المُذيب. بشكل عام، يمكن للمُذيب الكلوريدي أن يبلل الأكاسيد ويصهرها جيدًا، كما أن إضافة الفلوريد إلى المُذيب الكلوريدي يمكن أن تحسّن قدرة المُذيب على التكرير. والسبب وراء قدرة الفلوريد على تحسين قدرة التكرير هو كما يلي:

وهو يزيد من التوتر السطحي بين مادة التلحيم والمادة المنصهرة، ويعزز امتصاص مادة التلحيم في الأكسيد.
يتميز الفلوريد بدرجة تفاعلية أعلى مع الألومنيوم المنصهر، الموجود في أكسيد الألومنيوم السائل؛ حيث تتشكل على السطح الفاصل نواتج تفاعلات نشطة سطحياً، مثل غاز فلوريد الألومنيوم وصوديوم سائل، مما يعزز إزالة الأكاسيد. وعندما يتم المعالجة بالكلوريد فقط، لا يتم إنتاج سوى كمية ضئيلة من منتج كلوريد الألومنيوم الغازي، لذا فإن تأثير التكرير لا يرقى إلى مستوى التأثير الذي يحققه الفلوريد.

2) جفاف المادة المساعدة. تتميز المادة المساعدة الكلورية بقدرة عالية على امتصاص الرطوبة. لذا يجب تجفيف المادة المساعدة بعناية أو إعادة صهرها قبل الاستخدام لإزالة الماء الممتص والماء البلوري، وذلك لتحسين فعالية عملية التكرير.

3) اكتمال معالجة مادة التذويب على طول سماكة المادة المنصهرة بأكملها. أي أن قطرات مادة التذويب تخترق المادة المنصهرة بشكل متساوٍ، وتتلامس معها بالكامل، وتتوزع بشكل متساوٍ، ولا تترك أي زوايا غير معالجة أثناء عملية التكرير.

4) معلمات عملية التكرير. أي اختيار درجة حرارة التكرير المناسبة، وجرعة عامل التكرير، وطريقة الإضافة الصحيحة. عند زيادة درجة حرارة التكرير، ينخفض التوتر السطحي للمذيب، وتتحسن قابلية التشبع للشوائب المؤكسدة، وبالتالي يصبح تأثير الامتصاص وإزالة الخبث أقوى؛ وفي الوقت نفسه، تتحسن قدرة المذيب على إذابة الشوائب، ويتعزز التفاعل الكيميائي بين المذيب والمادة المنصهرة. يؤدي انخفاض اللزوجة الكلية إلى تسهيل حركة الشوائب صعودًا وهبوطًا، مما يساهم في تحسين تأثير التكرير. بالإضافة إلى ذلك، عند إضافة المادة المساعدة إلى المادة المنصهرة، لا يتعين فقط امتصاص كمية كبيرة من حرارة الذوبان، بل إن تحلل بعض الفلوريدات (مثل الكريوليت) وتكوين فلوريد الألومنيوم هما عمليتان ماصتان للحرارة، مما يجعل درجة حرارة التكرير أكثر ملاءمةً أيضًا. وبالطبع، فإن درجة الحرارة المرتفعة جدًّا ستزيد من ميل المادة المنصهرة إلى الأكسدة وامتصاص الغازات، لذا يجب اختيارها بشكل مناسب. عادةً، تكون درجة حرارة تكرير التدفق تتراوح بين 730 و750 درجة مئوية.