عندما يصل محتوى الهيدروجين في مصبوبات الألومنيوم إلى قيمة معينة، تنخفض خصائصها الميكانيكية بشكل كبير. ويحدث ما يُعرف بـ«التقصف الهيدروجيني»، مما يؤدي إلى إتلاف المصبوب. ومن أجل منع عيوب التشقق الناتجة عن وجود الهيدروجين في السبيكة، تقدم شركة AdTech نظامًا لتنقية وتفريغ الغازات من الألومنيوم المنصهر لإزالة الهيدروجين من مادة الألومنيوم.
يتميز نظام إزالة الغازات من الألومنيوم المنصهر من شركة AdTech بهيكل فرن ذي عمر تشغيلي طويل للغاية، ويستخدم تقنية جديدة لتصنيع المواد المنصهرة عالية المحتوى من السيليكون. كما أن الدوار المستخدم في إزالة الغازات، والغلاف الواقي للمسخن، والغلاف الواقي للمزدوج الحراري، كلها مصنوعة باستخدام تقنية تصنيع السيراميك من نيتريد السيليكون (Si3N4). وحدة إزالة الغازات يتم تركيبه بين الفرن وآلة الصب. ويهدف إلى إزالة الهيدروجين والمخلفات الأخرى الموجودة في الألومنيوم المنصهر وسبائكه.
تكرير الألومنيوم المنصهر وإزالة الغازات منه
يعتمد نظام إزالة الغازات على طريقة نفخ الغاز، والمعروفة أيضًا باسم طريقة التعويم. وتتمثل هذه الطريقة أساسًا في تكوين العديد من الفقاعات الدقيقة بعد نفخ غاز خامل في سائل الألومنيوم.
يبلغ الضغط الأولي للهيدروجين داخل الفقاعة صفرًا، ويوجد فرق في ضغط الهيدروجين عند السطح الفاصل بين الفقاعة وسائل الألومنيوم. ولذلك، يتم امتصاص الهيدروجين المذاب في سائل الألومنيوم باستمرار إلى داخل الفقاعة. ولن تتوقف عملية الامتصاص هذه حتى يتساوى ضغط الهيدروجين داخل الفقاعة مع ضغط الهيدروجين في سائل الألومنيوم. وبعد أن تطفو الفقاعات على سطح السائل، يتسرب الهيدروجين الموجود في الفقاعات إلى الغلاف الجوي.
بالإضافة إلى ذلك، تلتقي الفقاعات مع الشوائب الأكسيدية الموجودة في المادة المنصهرة أثناء مرورها عبرها. فتلتصق الشوائب بسطح الفقاعات وتطفو مع الفقاعات إلى سطح المادة المنصهرة ليتم التخلص منها.
لذلك، فإن عملية تصاعد الفقاعات لا تقتصر على إخراج الهيدروجين لتحقيق تأثير إزالة الغازات فحسب، بل يمكنها أيضًا إخراج الشوائب الناتجة عن الأكسدة، وبالتالي تحقيق تأثير التكرير.
