Водород является вредным газом в расплавленном алюминии. Определение содержания водорода в расплавленном алюминии на этапе, предшествующем загрузке в печь, необходимо для обеспечения качества отливок. Особенно в процессе прецизионного литья под давлением использование оборудования для дегазации жидкого алюминия с целью удаления водорода и шлака становится просто необходимым.
В процессе плавки металлический алюминий вступает в реакцию с парами воды с образованием водорода, который растворяется в расплавленном алюминии. При затвердевании расплавленного алюминия водород удаляется из него. Если содержание водорода в расплавленном алюминии слишком высокое, в отливке легко образуются поры, что приводит к ухудшению её механических свойств. В крайних случаях отливка будет списана.
Принцип дегазации жидкого алюминия
Расплавленный алюминий перемешивается с помощью графитового ротора, вращение которого регулируется, при этом дозированный инертный газ впрыскивается в расплавленный алюминий и распадается на мелкие пузырьки, которые равномерно распределяются в расплаве, при этом давление воздуха в пузырьках равно нулю.
Ввиду высокого парциального давления водорода в расплавленном алюминии водород из расплава непрерывно диффундирует в пузырьки, и в то же время некоторые неметаллические включения, содержащиеся в расплаве, адсорбируются на поверхности пузырьков.
Принцип ротационная дегазация заключается в увеличении площади поверхности инертного газа, контактирующей с металлом. Чем больше площадь поверхности, тем быстрее происходит дегазация. При заданном объёме газа чем меньше размер пузырька, тем больше площадь поверхности и тем выше скорость дегазации. Например, пузырек в форме квадрата со стороной 1″ имеет площадь поверхности 6 квадратных дюймов.
Если разделить этот пузырь на квадратные пузырьки размером 1/16 дюйма, общая площадь поверхности увеличится до 96 квадратных дюймов. Следовательно, при том же объёме газа площадь поверхности увеличивается в 16 раз по сравнению с объёмом водорода, перенесённого в пузырь. Пузырьки не будут препятствовать плавлению поверхности металла, поэтому из атмосферы поглощается очень мало водорода.
В установке для дегазации жидкого алюминия эти примеси отделяются до сжигания, а затем удаляются путем дегазации с выделением шлака. Данная установка отличается признанным принципом дегазации, высокой эффективностью и не оказывает влияния на производственный процесс. За короткий промежуток времени оно позволяет повысить чистоту расплавленного алюминия, снизить брак, повысить эффективность производства, улучшить механические свойства отливок и повысить конкурентоспособность продукции.
