Онлайн-ротационная дегазация необходима при любом способе производства расплавленного металла.
При температуре плавления алюминия (700 °C и выше) водяной пар разлагается на водород и кислород. Кислород вступает в реакцию с расплавленным алюминием с образованием оксида алюминия, а водород (H) разлагается на атомы водорода (H) и растворяется в расплавленном алюминии. Поэтому растворение водорода в расплавленном алюминии неизбежно, а его количество зависит от влажности воздуха. Затем, поскольку растворимость водорода в расплавленном алюминии намного выше, чем в твердом, при резком снижении температуры затвердевания растворенный водород образует поры на границах кристаллических зерен. Поры в металле могут снижать его прочность. Для повышения прочности металла необходимо обеспечить удаление большей части газа, пока металл находится в жидком состоянии.
Этот метод роторной дегазации использует высокоскоростной вращающийся рабочий колесо для преобразования очищенного газа в мелкие и равномерно распределенные пузырьки. Эти мелкие пузырьки газа медленно поднимаются к поверхности жидкости, что увеличивает продолжительность реакции.
Более высокую скорость дегазации можно обеспечить с помощью технологии онлайн-дегазации с вращением. Графитовый вал и головка рабочего колеса погружены в расплав, где крупные пузыри разбиваются на мелкие пузырьки одинакового размера.
Уменьшение размера пузырьков очищенного газа значительно увеличивает площадь поверхности и время пребывания очищенного газа. Перемешивающий эффект, создаваемый рабочим колесом, обеспечивает более равномерное распределение очищенного газа, благодаря чему он может в полной мере вступать в контакт с водородом в расплаве алюминия, что способствует удалению водорода.
Хотя метод ротационной дегазации в режиме онлайн эффективен для повышения эффективности удаления водорода, определить его роль в удалении оксидов затруднительно. Исследования показали, что мелкие пузырьки аргона или азота, образующиеся при ротационной дегазации, могут вызывать всплывание оксидов на поверхность жидкости.
Если в очищенный газ добавить небольшое количество хлора, можно повысить эффективность удаления оксидов. Поскольку хлор способен изменять поверхностное натяжение расплавленного алюминия, оксидам становится легче прилипать к пузырькам очищенного газа.
Метод ротационной дегазации позволяет увеличить количество шлака на поверхности расплавленного алюминия, что отчасти объясняется всплыванием на поверхность включений и неметаллических частиц, содержащихся в расплаве.
