Penyaringan dan Pemurnian Aluminium Cair di Bengkel Pengecoran

Prinsip dasar penghilangan pengotor adalah memanfaatkan perbedaan antara kepadatan dan viskositas pengotor dengan aluminium cair untuk memisahkan pengotor dari aluminium cair dengan menambahkan unsur-unsur tertentu atau menggunakan metode fisik. Metode-metode spesifik untuk penghilangan pengotor meliputi filtrasi, aliran listrik, pemurnian elektromagnetik, dan metode pemurnian dengan fluks. Metode pemurnian dengan filtrasi merupakan metode yang umum digunakan dalam penghilangan pengotor pada aluminium cair. Saat ini, filter yang umum digunakan meliputi filter jaring, filter CFF, filter partikel, dan filter keramik berpori.

Penyaringan dan Pemurnian

Yang filtrasi media penyaring juga secara bertahap beralih dari satu filter busa keramik ke dalam tabung keramik berpori. Namun, akibat penggunaan filter yang terus-menerus, semakin banyak partikel pengotor yang mengendap, menyumbat, dan teradsorpsi di saluran filter. Ketika endapan tersebut menumpuk hingga batas tertentu, dengan asumsi aliran total melalui filter tetap tidak berubah, laju aliran logam cair akan meningkat akibat penyempitan saluran filter, dan energi yang diterapkan pada partikel inklusi pun meningkat. Akibatnya, partikel inklusi yang teradsorpsi mudah terendapkan. Partikel tersebut kemudian tersapu kembali ke dalam logam cair, sehingga mengurangi efisiensi filtrasi. Oleh karena itu, metode pemurnian dengan filtrasi jarang digunakan secara mandiri, dan biasanya hanya digunakan untuk menghilangkan inklusi berukuran besar atau kandungan inklusi dalam cairan aluminium yang melebihi tingkat milimeter.

Yang metode pemurnian fluks listrik adalah metode pemurnian aluminium cair yang digunakan dalam pengolahan dan produksi aluminium di Uni Soviet pada tahun 1970-an. Aluminium cair tersebut melewati lapisan fluks cair yang diberi medan listrik DC atau AC, dan inklusi non-logam serta senyawa intermetalik yang tersuspensi dihilangkan di bawah pengaruh medan listrik dan fluks tersebut. Selama proses pemurnian dengan fluks listrik, panas yang dihasilkan oleh arus listrik memanaskan fluks hingga mencapai suhu yang diperlukan. Dan karena logam cair dan fluks membentuk rangkaian listrik, proses pemurnian diperkuat di bawah pengaruh medan listrik.

Penyaringan dan Pemurnian

Pemurnian elektromagnetik merupakan jenis metode pemurnian yang baru. Metode ini telah menarik perhatian para pekerja di bidang metalurgi dari berbagai negara berkat keunggulannya dalam hal kebersihan, kontinuitas, efisiensi biaya, dan jangkauan pemurnian yang luas. Pemurnian elektromagnetik memanfaatkan gaya elektromagnetik untuk menggerakkan kotoran dalam logam cair agar bergerak secara terarah dan terkonsentrasi pada pemisah, sehingga mencapai tujuan pemurnian. Sejak diperkenalkannya teknologi pemurnian elektromagnetik pada awal tahun 1980-an, penelitian dasar yang luas telah dilakukan di dalam dan luar negeri, dan banyak solusi teknologi pemurnian elektromagnetik yang berbeda telah diusulkan. Skema-skema tersebut terutama meliputi: ① Medan magnet dan arus diterapkan secara terpisah, seperti arus searah + medan magnet statis, arus bolak-balik + medan magnet bolak-balik; ② Medan magnet bolak-balik dan arus yang diinduksinya, seperti medan magnet kumparan induksi, medan magnet gelombang berjalan; ③ Arus bolak-balik dan medan magnet yang diinduksinya.

Di antara keduanya, gaya elektromagnetik yang dihasilkan oleh skema ① relatif seragam, namun skema ini memerlukan dua set peralatan independen untuk menghasilkan medan elektromagnetik, yang biayanya terlalu mahal. Pada skema ②, terdapat banyak penelitian mengenai medan magnet kumparan induksi, namun untuk memenuhi persyaratan aktual pemisahan elektromagnetik, panjang dan diameter dalam kumparan induksi dibatasi dalam desain, dan medan magnet gelombang berjalan memerlukan motor linier untuk dihasilkannya, yang mahal dan sulit dipertahankan. Solusi ③ hanya menerapkan arus (DC atau AC), medan magnet diinduksi oleh arus, dan tidak diperlukan aplikasi tambahan. Solusi ini disebut solusi pemurnian elektromagnetik arus tunggal. Keuntungan terbesar dari solusi ini adalah peralatannya sederhana dan prosesnya mudah diterapkan. Saat ini, solusi ini merupakan salah satu program yang prospektif untuk aplikasi teknik.

Yang pemurnian fluks Metode ini dilakukan dengan menambahkan fluks ke dalam cairan logam selama proses peleburan paduan aluminium, dan melalui serangkaian efek fisik dan kimia, proses penghilangan gas dan penghilangan pengotor dilakukan dalam kondisi proses tertentu. Metode ini memiliki keunggulan berupa ketersediaan bahan yang mudah, tidak memerlukan peralatan khusus, pengoperasian yang sederhana, dan biaya yang rendah. Kemampuan fluks dalam menghilangkan pengotor ditentukan oleh adsorpsi dan pelarutan inklusi teroksidasi dalam cairan logam oleh fluks, serta interaksi kimia antara fluks dan cairan logam. Semakin rendah tegangan antarmuka antara fluks dan inklusi, semakin baik adsorpsi fluks dan semakin kuat penghilangan pengotornya. Selain fluks yang tujuan utamanya adalah menghilangkan gas dan pengotor, terdapat juga beberapa jenis fluks lainnya, seperti agen pelapis dan bahan pembersih terak.

Leave a Reply