إزالة الغازات من المعادن المنصهرة باستخدام معدات إزالة الغازات الدوارة

عادةً ما تتم عملية إزالة الغازات من المعدن المنصهر أثناء التشغيل عن طريق نفخ غاز خامل يحتوي على نسبة معينة من غاز الكلور (Cl₂). ويشكل الكلور فقاعات صغيرة في المعدن المنصهر. وتُجرى عملية إزالة الغازات عادةً في عملية مستمرة قبل الصب، والذي يمكن أن يتم بدوره بشكل مستمر. يُحقن خليط من الغاز الخامل وCl₂ (الكلور) في المعدن المنصهر لمعالجته أثناء تدفقه من الفرن إلى حفرة الصب. على الرغم من أن الغاز الخامل هو الوحيد القادر على إزالة H₂ (الهيدروجين) المذاب بشكل فعال من خلال انتقال الكتلة، إلا أنه من الضروري إزالة شوائب الفلزات القلوية والفلزات القلوية الترابية (مثل الصوديوم (Na) والليثيوم (Li) والكالسيوم (Ca)) الموجودة في المعدن المنصهر. المواد المتفاعلة، مثل Cl₂.

إزالة الغازات من المعادن المنصهرة

من أجل تحقيق عملية إزالة الغازات بشكل فعال، يجب أن تكون جميع...معدات إزالة الغازات يجب أن يوفر كمية دنيا معينة من الغاز لكل كيلوغرام من المعدن. يمكن إزالة الغازات من المعدن المنصهر أثناء العملية في جهاز إزالة الغازات ذي الحوض أو ذي الصندوق العميق. في جهاز إزالة الغازات ذي الحوض، تكون مدة بقاء المعدن في منطقة تزويده بالغاز أقصر بكثير منها في جهاز إزالة الغازات ذي الصندوق العميق. يجب أن يضخ كل قاذف دوار كمية كبيرة من الغاز وأن يتمتع بسعة ضخ مناسبة. وتحدد كمية الغاز مدى فعالية تصميم القاذف.

وقد لوحظ أنه في جهاز إزالة الغازات ذي الحوض المزود بدوار غازي، يمكن للدوار الغازي تزويد المعدن المنصهر بكمية مناسبة من الغاز، إلا أن الغاز يميل إلى الانبعاث من الدوار بطريقة غير منتظمة، مما يؤدي إلى تناثر المعدن المنصهر على السطح وانخفاض الكفاءة. تستخدم بعض أجهزة إزالة الغاز ذات الحوض عدة قاذفات غاز دوارة صغيرة نسبيًا على طول قسم الحوض لتحقيق تأثير مفاعل التدفق المستمر أو مفاعل التدفق “السدادي” الزائف، بدلاً من مفاعل التدفق المختلط بالكامل أو الخزان الذي يتم تقليبه باستمرار. تأثير هذا النوع من المفاعلات هو جهاز إزالة الغاز ذو الصندوق العميق. في مفاعل التدفق السدادي المثالي، لا يحدث أي خلط، وتخرج العناصر السائلة بنفس الترتيب الذي وصلت به.

ومع ذلك، فإن جهاز إزالة الغازات ذو الشكل الحوضي والمزود بعدة قاذفات غاز صغيرة دوارة لا يمكنه ضخ كمية كبيرة من الغاز على شكل فقاعات دقيقة في المعدن المنصهر دون حدوث تقلبات واضحة في تدفق الغاز، ولذلك فهو غير مناسب للتطبيقات التي تتطلب فقاعات دقيقة. ويتمثل هذا النوع في نقل الغاز الطبيعي على نطاق واسع. وعند استخدام غاز الكلور كعامل لإزالة الغازات، فإن جهاز إزالة الغازات ذو الصندوق العميق يزيل الهيدروجين والشوائب من المعدن المنصهر بشكل أكثر فعالية من جهاز إزالة الغازات ذي الشكل الحوضي. وعند استخدام مادة صهر ملحية بدلاً من الكلور، يمكن توقع الحصول على نفس النتيجة. لذلك، يجب استخدام جهاز إزالة الغازات من النوع الصندوقي العميق لتقليل الرش على سطح المعدن المنصهر وتحقيق أقصى قدر من كفاءة إزالة الغازات المذابة والشوائب.

Leave a Reply