إزالة الغازات بالدوران لتنقية سبائك الألومنيوم المنصهرة

تُعد طريقة التنقية عن طريق إزالة الغازات بالدوران نوعًا من طرق التعويم بالفقاعات، وهي أيضًا الطريقة الأكثر استخدامًا لتنقية سبائك الألومنيوم المنصهرة. طريقة التنقية عن طريق إزالة الغازات بالنفخ الدوار من خلال وحدة إزالة الغازات ويتمثل ذلك في تمرير غاز خامل عبر سائل سبائك الألومنيوم. ويتم تفتيت السائل وطرده بسرعة عالية عند مروره عبر شفرات الفوهة الدوارة الموجودة في الجزء السفلي، مما يؤدي إلى تكوّن كمية كبيرة من فقاعات الهواء الدخيلة.

إزالة الغازات بالدوران

نظرًا لأن الضغط الجزئي للهيدروجين داخل الفقاعة يساوي صفرًا، فإن الهيدروجين المذاب في سائل سبائك الألومنيوم يستمر في الدخول إلى الفقاعة وفقًا لمبدأ حركية إزالة الهيدروجين، حتى يرتفع الضغط الجزئي للهيدروجين داخل الفقاعة ليتساوى مع تركيز الهيدروجين في سائل سبائك الألومنيوم. ويتم الوصول إلى حالة التوازن عند تحقيق علاقة معينة. وبعد ظهور الفقاعات على السطح، ينتقل الهيدروجين الموجود فيها إلى الغلاف الجوي. وفي الوقت نفسه، تؤدي الفقاعات أيضًا وظيفة امتصاص شوائب الأكسدة الموجودة في سائل سبائك الألومنيوم، كما أنها تزيل الهيدروجين الممتص على شوائب الأكسدة.

في عملية الرش الدوار وإزالة الغازات لتنقية سائل سبائك الألومنيوم المنصهر، تدور الفوهة الدوارة بسرعة عالية. وأثناء دوران الفوهة، ينتج السائل الذي ترشه شفرات الفوهة اضطرابًا قويًّا. يتم التقاط الفقاعات المنبعثة من الفوهة الدوارة عالية السرعة بسرعة بواسطة السائل المنبعث من شفرات الفوهة والسائل الأبطأ نسبيًا المحيط بالفوهة بالقرب منها. تتأثر الفقاعات بإجهاد القص المضطرب الناتج عن طبقتي السائل. وعندما تصبح الفقاعة قادرة على تحمل هذا الإجهاد، تنفصل عنها وتنقسم إلى فقاعتين.

يتم احتجاز الفقاعات المنقسمة بواسطة طبقات سائلة أخرى ملامسة، ويمكن أن تستمر في الانقسام إلى فقاعات أصغر حتى يصبح إجهاد القص بين السائلين غير كافٍ لكسر الفقاعات أو تخرج الفقاعات من نطاق إجهاد القص. ويمكن أن ينتج عن ذلك فقاعات أصغر حجمًا وأكثر اتساقًا مقارنةً بالأنابيب المفردة أو المتعددة، مما يؤدي إلى زيادة فعالة في المساحة السطحية النوعية، وزيادة فعالة في قدرة نقل الكتلة والانتشار، وفي الوقت نفسه إطالة مدة التلامس بين السطح الفاصل بين الغاز والسائل، مما يؤدي إلى هروب فقاعات التنقية، وبالتالي الحصول على تأثير تنقية ممتاز.

, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,

Leave a Reply

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *