Mesin Penghilang Gas Berputar untuk Memurnikan Aluminium Cair

Saat ini, penggunaan gas N₂ dan Ar sebagai gas pembawa, dengan penambahan sejumlah kecil bahan pemurnian yang bebas polusi, serta penggunaan mesin penghilang gas tipe tabung tunggal, berpori, atau rotari untuk memurnikan aluminium cair, merupakan teknologi pemurnian mutakhir yang telah banyak diterapkan di negara-negara industri.

Menurut teori dinamis, terdapat hubungan tertentu antara permeabilitas udara, ukuran pori, frekuensi gelembung, dan laju peniupan. Semakin tinggi frekuensi gelembung, semakin kecil dan banyak gelembungnya, semakin baik pula efek dehidrogenasi; namun, setelah frekuensi kritis terlampaui, fenomena gelembung akan terjadi dan efek dehidrogenasi akan menurun. Kondisi kinetika dehidrogenasi dapat diringkas menjadi dua hal: rasio rongga dalam aluminium cair dan luas area kontak dua fase gas-cair. Jika rasio rongga dan luas area kontak gas-cair lebih besar, kondisi kinetika dehidrogenasi akan lebih baik.

Saat ini, mesin degassing rotari yang umum digunakan dalam produksi meliputi injeksi parsial (N₂, Ar dengan pipa tunggal atau kepala tiup berlubang banyak) dan penyemprotan dengan medan geser (N₂, Ar dengan nozel berputar). Menurut teori dua fase gas-cair, injeksi lokal menyebabkan konveksi melingkar yang besar pada cairan aluminium ke atas dan ke bawah. Awan gelembung berbentuk kerucut positif, sudut kerucutnya bertambah seiring dengan aliran gas, dan pusat permukaan cairan menonjol, yang terganggu saat setiap gelembung keluar. Hal ini mudah menyebabkan oksidasi cairan pada hisapan permukaan tengah, dan efek pemurniannya lebih buruk daripada semprotan berputar.

Mesin Penghilang Gas Tipe Rotary

Penggunaan mesin degassing rotari untuk mengolah aluminium cair saat ini merupakan teknologi berhak paten paling mutakhir di dunia dalam memurnikan aluminium cair. N₂ atau Ar dimasukkan ke dalam cairan aluminium dalam bentuk gelembung-gelembung yang sangat kecil melalui nosel yang berputar dengan kecepatan tinggi, dan berkat putaran berkecepatan tinggi tersebut, gelembung-gelembung kecil tersebut tersebar dan terdistribusi secara merata di dalam cairan aluminium, porositasnya tinggi, dan luas permukaan kontak gas-cairannya besar, serta dispersi yang besar. Mengapungnya gelembung-gelembung yang tersebar tersebut membawa hidrogen dan inklusi ke permukaan aluminium cair, tanpa terlalu mengganggu permukaan cairan, serta mengurangi oksidasi dan penyerapan, sehingga efek pemurniannya meningkat secara signifikan.

Saat ini, nosel grafit dari unit penghilang gas Menghasilkan gelembung-gelembung yang relatif halus tanpa perlu diputar untuk mencapai efek pemurnian yang lebih baik. Terdapat pula kepala tiup selubung. Aluminium cair bersirkulasi di dalam dan di luar selubung sesuai dengan prinsip pompa gas lift, kemudian masuk ke dalam selubung untuk proses dehidrogenasi, dan bergerak bolak-balik guna mencapai tujuan pemurnian melalui penghilangan hidrogen.

Leave a Reply