Метод однотрубного раздувания: в его состав входят баллон с азотом (или аргоном) под высоким давлением, редукционный клапан, термостойкое раздувающее сопло и осушитель. Процесс однотрубной продувки заключается в том, чтобы сначала предварительно нагреть продувочное сопло для удаления влаги, адсорбированной на поверхности, а затем отрегулировать клапан сброса давления в соответствии с глубиной погружения расплава, включить выключатель баллона и удалить воздух из воздушного канала. Газовое сопло достигает нижней части расплава, и инертный газ под действием давления в трубке поступает в расплав в виде пузырьков.
Метод выдувания из одной трубки
Существует два способа попадания пузырьков в расплав: пузырьковая и струйная.
Причина возникновения эффекта пузырькообразования заключается в том, что давление инертного газа в нагнетательной головке слишком низкое, в результате чего давление инертного газа оказывается меньше суммы статического давления расплава в нагнетательной головке, атмосферного давления и поверхностного натяжения, и инертный газ не может быть выдуван наружу. В это время инертный газ из газового баллона по-прежнему непрерывно подается в трахею, в результате чего давление инертного газа в трахее продолжает расти. Когда его давление превышает сумму статического давления расплава на выдувной головке, атмосферного давления и поверхностного натяжения, образуется небольшое количество пузырьков инертного газа, которые попадают в расплав.
Причина применения струйного метода заключается в том, что давление инертного газа в выдувной головке высокое, в результате чего оно значительно превышает сумму статического давления, атмосферного давления и поверхностного натяжения расплава в выдувной головке. Инертный газ впрыскивается в расплав со значительной скоростью.
Процесс формирования струйной зоны можно описать следующим образом:
Сначала в сопле распылительного пистолета образуется струя газа. В результате взаимодействия струи с расплавом поверхность струи нарушается, образуя волнистую поверхность. Когда возмущение достигает определённой степени, волнистая поверхность разрывается, и расплав всасывается под действием всасывающей силы газовой струи, образуя двухфазную струю газа и расплава. По мере всасывания расплава в нижней части струи газ разделяется расплавом и под действием поверхностного натяжения образует пузырьки. Пузырьки поднимаются вверх и выталкивают окружающий расплав в область струи, при этом пузырьки непрерывно образуются, создавая стабильную область струи.
Примечание:
- Обратите внимание на степень очистки инертного газа. Исследование показало, что если содержание кислорода в азоте составляет 0,5% (объемная доля) и 1% (объемная доля), то очистка и дегазация эффект снизится на 40% и 90% соответственно. Поэтому содержание кислорода в инертном газе не должно превышать 0,03% (объемная доля), а влажность — 3,0 г/л. Для обычных сплавов это позволяет добиться удовлетворительных результатов.
- Давление инертного газа должно быть соответствующим. Если давление высокое, диаметр пузырька будет большим, а его скорость плавания — слишком высокой. При выходе на поверхность он вызовет разбрызгивание расплава сплава и разрушит оксидную пленку на поверхности расплава. Если скорость воздушного потока слишком высока, легко образуется цепочка пузырьков. В таких условиях площадь контакта пузырька с расплавом мала, что снижает эффективность дегазации. Пузырьки небольшого диаметра, не образующие цепочек, могут усилить перемешивание расплава и увеличить площадь контакта между пузырьками и расплавом. Пузырьки небольшого диаметра имеют низкую скорость всплывания и длительное время взаимодействия с расплавом, поэтому эффект очистки при этом хороший.
- Насадку для вдувания следует ввести как можно глубже в нижнюю часть расплава.
- Головку для вдувания следует постоянно перемещать, чтобы пузырьки присутствовали во всех частях расплава.
- Внутренний диаметр нагнетательной головки должен быть соответствующим.
