Ротационная дегазация для очистки расплава алюминиевого сплава

Метод очистки с помощью роторной дегазации является разновидностью метода пузырьковой флотации и одновременно наиболее широко применяемым способом очистки расплава алюминиевых сплавов. Метод очистки с помощью роторной дегазации путем установка дегазации заключается в пропускании инертного газа через расплав алюминиевого сплава. При прохождении через лопасти вращающейся форсунки в нижней части расплав разбивается и выбрасывается с высокой скоростью, что приводит к образованию большого количества посторонних воздушных пузырьков.

Ротационная дегазация

Поскольку парциальное давление водорода в пузырьке равно нулю, растворенный в расплаве алюминиевого сплава водород продолжает поступать в пузырек в соответствии с принципами кинетики удаления водорода до тех пор, пока его парциальное давление в пузырьке не выравнивается с концентрацией водорода в расплаве алюминиевого сплава. Равновесие достигается при установлении определённой соотношения. После выхода пузырьков на поверхность водород, содержащийся в них, поступает в атмосферу. В то же время пузырьки также выполняют функцию адсорбции окислительных включений в расплаве алюминиевого сплава и удаляют водород, адсорбированный на этих включениях.

В процессе ротационного распыления и дегазации для очистки расплава алюминиевого сплава вращающаяся форсунка вращается с высокой скоростью. Во время вращения форсунки жидкость, распыляемая лопастями форсунки, создает сильную турбулентность. Пузырьки, выбрасываемые из высокоскоростной вращающейся форсунки, быстро захватываются жидкостью, выбрасываемой лопастями форсунки, и относительно медленно движущейся жидкостью вокруг форсунки вблизи её устья. На пузырьки действует турбулентное сдвиговое напряжение, создаваемое этими двумя слоями жидкости. Когда пузырек не выдерживает этого напряжения, он отрывается и разделяется на два пузырька.

Расколотые пузырьки захватываются другими касающимися слоями жидкости и могут продолжать распадаться на более мелкие пузырьки до тех пор, пока сдвиговое напряжение между двумя жидкостями не станет недостаточным для разрушения пузырьков или пока пузырьки не выйдут из зоны действия сдвигового напряжения. Это позволяет получить пузырьки, которые меньше и более однородны, чем при использовании одно- или многотрубных систем, что эффективно увеличивает удельную поверхность, а также эффективно повышает скорость массопереноса и диффузии, одновременно продлевая время контакта на границе раздела «газ-жидкость». Это способствует уходу пузырьков, участвующих в процессе очистки, что позволяет добиться превосходного эффекта очистки.