Sistem Penghilangan Gas Aluminium Berputar dengan Unit Penghilang Gas

Proses Degassing Aluminium dengan Sistem Rotari bekerja dengan cara memutar nosel pada unit degassing. Nosel yang berputar tersebut terdiri dari poros putar, rotor bersirip (yang terhubung ke poros putar), dan stator bersirip. Interaksi di antara komponen-komponen tersebut dapat menghasilkan bentuk gelembung yang diinginkan pada cairan aluminium. Gas yang telah dimurnikan masuk ke dalam cairan aluminium melalui celah kecil di antara rotor dan stator. Hal ini perangkat penghilang gas dapat menghasilkan pola aliran tertentu pada logam di sekitarnya saat beroperasi. Gelembung-gelembung yang dihasilkan bergerak mengikuti vektor aliran yang dihasilkan dan menyebar ke arah luar, serta memiliki komponen ke bawah relatif terhadap sumbu vertikal perangkat peniup.

Penghilangan Gas pada Aluminium dengan Metode Rotary

Pola aliran ini memiliki keuntungan sebagai berikut: Pertama, pola ini memberikan efek pengadukan vertikal pada lelehan, dan aliran ke bawah pada perangkat (bersama dengan bilah yang berputar) dapat mengubah gas halus menjadi gelembung-gelembung kecil yang terpisah. Kedua, gelembung-gelembung tersebut dapat dengan cepat tersebar dari titik injeksi ke dalam cairan lelehan, sehingga dapat mencegah penumpukan gelembung di area dengan konsentrasi gelembung tertinggi; ketiga, waktu tinggal gelembung yang tersebar merata di dalam cairan lelehan menjadi lebih lama karena gravitasi—gelembung-gelembung tersebut tidak dapat langsung naik ke permukaan.

Daftar Isi

Penghilangan Gas pada Aluminium dengan Metode Rotary

Dalam sistem degassing aluminium tipe rotari, aliran unsur permukaan yang berlebihan tidak diinginkan karena beberapa alasan. Pertama-tama, hal ini dapat meningkatkan luas permukaan logam, sehingga menyebabkan laju reaksi yang lebih tinggi dengan gas aktif yang mungkin ada. Misalnya, logam tersebut bereaksi dengan oksigen di udara untuk membentuk lapisan aluminium oksida, dan bereaksi dengan uap air di udara untuk menghasilkan hidrogen serta lapisan oksida pada logam. Selain itu, ketika gelembung pemurnian membawa partikel padat ke permukaan logam cair, aliran unsur permukaan akan mencegah partikel-partikel ini terpisah dari gelembung dan mencampurkannya ke dalam lapisan scum yang terbentuk pada lelehan aluminium. Aliran unsur permukaan yang berlebihan dapat menyebarkan scum kembali ke dalam lelehan aluminium. Selain aliran elemen permukaan, arus pusaran di atas dan di bawah permukaan logam cair di dalam reaktor juga tidak diinginkan. Keberadaan pusaran, terutama di sumbu vertikal tengah, cenderung menangkap dan menyerap partikel scum dan terak, serta mengembalikannya ke logam cair, sehingga menambah beban pada sistem pemurnian. Masalah ini sangat serius, terutama bagi sistem pemrosesan “on-line” dengan laju aliran logam yang tinggi, di mana waktu tinggal normal logam yang dimasukkan ke dalam reaktor kurang dari 5 menit.

Pembentukan aliran spiral cenderung menyebabkan aluminium cair, buih, dan endapan cair di dekat stator bergerak ke bawah. Oleh karena itu, perangkat degassing ini tidak efektif, setidaknya dalam skala kecil. Faktanya, kotoran dapat kembali masuk ke dalam aluminium cair. Efek gabungan dari aliran vortex dan spiral membuat perangkat ini hanya menghasilkan efek pemurnian yang terbatas, dan tidak dapat menghindari masalah ini. Karena perangkat degassing tidak dapat mencegah arus tak terduga dan aliran spiral, satu-satunya cara untuk mengurangi efek merugikan dari arus tak terduga dan aliran spiral adalah dengan mengurangi kecepatan putaran rotor. Namun, ketika kecepatan rotor rendah, efek pemecahan aliran udara menjadi gelembung-gelembung halus tidak optimal, dan gelembung-gelembung halus yang tersebar dengan luas permukaan kontak keseluruhan yang besar tidak dapat diperoleh.