Методы дегазирования в литейном производстве

Основными методами дегазации в литейном производстве являются рафинирование с использованием флюса и дегазация инертным газом. Инертный газ непрерывно вдувается в расплав, и метод рафинирования, при котором окисленные включения и водород выводятся на поверхность расплава в процессе всплывания пузырьков, называется рафинированием инертным газом. Причина, по которой вдувание инертного газа в расплав позволяет удалить шлак, заключается в том, что пузырьки вдуваемого инертного газа могут поглощать окисленные включения в расплаве и выносить их на поверхность жидкости в процессе всплывания. Это дегазация металла Одним из методов, применяемых в литейном производстве, является метод удаления шлака методом флотации.

Методы дегазации в литейном производстве

Содержание

Методы дегазации в литейном производстве

Поскольку пузырь инертного газа адсорбирует окисленные включения в расплаве, он может снизить общую поверхностную свободную энергию системы, поэтому такая адсорбция может происходить самопроизвольно. Чем меньше поверхностное натяжение между инертным газом и включениями и чем больше поверхностное натяжение между расплавом и инертным газом, а также межфазное натяжение между расплавом и включениями, тем выше способность данного инертного газа к удалению шлака.

При использовании инертного газа для рафинирования флюс следует равномерно рассыпать по поверхности расплава. Это связано с тем, что после того, как пузырь инертного газа вынесет включения на поверхность расплава, если в этот момент на поверхности расплава будет находиться слой флюса, включения погрузятся в флюс и превратятся в шлак, который легко удалить. В противном случае включения с большей удельной плотностью снова опустятся в расплавленный алюминий, а включения с меньшей плотностью образуют на поверхности расплава пену, которую трудно отделить от расплавленного алюминия. При извлечении этой пены из расплава будет вынесено значительное количество расплавленного металла.

Дегазация расплава при вдувании инертного газа происходит потому, что в пузырьке инертного газа, вдуваемого в расплав, отсутствует водород, и его парциальное давление равно нулю, тогда как парциальное давление водорода в расплаве вблизи пузырька значительно превышает ноль. Следовательно, между внутренней и внешней частями пузырька существует разность парциальных давлений водорода. Под действием этой разности парциальных давлений атомы водорода из расплава диффундируют к границе раздела с пузырьком и рекомбинируют в пузырьке на этой границе. Процесс выдувания газа прекращается, когда парциальные давления внутри и снаружи пузырька уравниваются. Водород, попадающий в пузырь, выходит в атмосферу по мере того, как пузырь всплывает наверх. Кроме того, в процессе всплывания пузырей мельчайшие пузырьки молекулярного водорода, взвешенные в расплаве, а также газ, содержащийся в включениях, также могут быть выведены с поверхности жидкости путем флотации, что позволяет достичь цели дегазации.