Система дегазации расплава алюминия является последним этапом процесса снижения содержания водорода. Эффективность и результативность дегазации имеют огромное значение. Оборудование для онлайн-дегазации, используемое в процессах непрерывной ливки и прокатки, работает по принципу дегазации с помощью вращающегося ротора.
В цехе плавки и литья содержание водорода и неметаллические включения в расплаве алюминиевого сплава существенно влияют на качество отливок. Обычно в процессе конденсации, по мере снижения растворимости водорода, водород и неметаллические включения попадают в кристаллизатор, что приводит к появлению белых пятен и микроотверстий на поверхности листа и фольги при последующей прокатке. Механические свойства материала ухудшаются, и в итоге изделие уходит в брак. Поэтому расплав алюминиевого сплава необходимо дегазировать и очистить.
В настоящее время метод флотации является наиболее широко применяемым способом дегазации и очистки расплава алюминия. Принцип заключается в том, чтобы пропускать в расплав алюминия инертный газ или активный газ, нерастворимый в расплаве, либо добавлять хлоридную соль, вступающую в реакцию с расплавом алюминия с образованием газа, что приводит к образованию большого количества выделяющихся пузырьков в расплаве алюминия.
Атомы водорода, растворенные в расплавленном алюминии, мигрируют к поверхности очищающих пузырьков, адсорбируются на их поверхности, образуют гидриды внутри пузырьков и, наконец, выделяются из расплавленного алюминия в ходе кинетического процесса по мере подъема пузырьков, завершая дегазация и очистка расплавленного алюминия.
Система дегазации расплава алюминия с вращающимся ротором позволяет в полной мере использовать преимущества метода пузырьковой флотации для удаления водорода. Ключевым моментом является то, что под сильным воздействием сопла жидкость образует турбулентное течение, а пузырьки разрушаются и равномерно диспергируются под действием сопла и турбулентного течения.
Поскольку метод дегазации расплава алюминия с помощью системы с вращающимся ротором позволяет добиться очень малого диаметра пузырьков, их эффект переворачивания на поверхности жидкости становится незначительным, что позволяет относительно увеличить расход воздуха. Для обеспечения высокой эффективности дегазации необходимо гарантировать определенный расход воздуха. Расход воздуха, как правило, является основным фактором, влияющим на эффективность дегазации при пузырьковой флотации. При одинаковых условиях увеличение расхода газа приводит к увеличению удельной поверхности взаимодействия газа и жидкости.
Благодаря перемешивающему действию вращающегося ротора внутри расплава алюминия расплав находится в движении, что увеличивает скорость перемещения пузырьков в расплаве, что способствует повышению скорости массопереноса в расплаве алюминия.
В связи с тем, что пузырьки в расплавленном алюминии поднимаются не по прямой, время пребывания пузырьков в расплавленном алюминии относительно велико, то есть время дегидрирования под действием пузырьков увеличивается, благодаря чему роль пузырьков в процессе дегидрирования может проявиться в полной мере
Пузырьки равномерно распределены в расплавленном алюминии, что позволяет сократить расстояние диффузии атомов водорода в расплавленном алюминии до пузырьков, благодаря чему усиливается процесс диффузии во всей зоне плавления и эффективно улучшаются условия массопереноса.
