Поскольку в процессе плавки алюминия поверхность расплава всегда покрыта слоем шлака, вероятность автоматического прямого выхода газа практически отсутствует, и он может выходить только путем всплытия в виде пузырьков. Однако давление выделения водорода и азота в жидком алюминии очень мало, и ядро пузырька не может сформироваться самостоятельно. Дегазация алюминия азотом является наиболее эффективным способом дегазации.
Газ должен выделяться либо за счет уже образовавшихся пузырьков в расплаве алюминия, либо с помощью других реакций, приводящих к образованию пузырьков, таких как реакция углерода с кислородом в лазне или вдувание газа в алюминиевую ковш. Его можно удалить из расплавленного алюминия только после впуска аргона. Поскольку образующиеся пузырьки аргона действуют как вакуумная камера для водорода и азота, то есть парциальное давление водорода и азота в пузырьках равно нулю, водород и азот, содержащиеся в расплавленном алюминии, диффундируют в эти пузырьки.
По мере того как объем пузырька продолжает увеличиваться во время быстрого подъема, фактическое парциальное давление водорода и азота в пузырьке непрерывно снижается. Поэтому на протяжении всего процесса обезуглероживания или процесса всплывания аргоновых пузырьков водород и азот, содержащиеся в алюминии, продолжают диффундировать в эти пузырьки и в конечном итоге удаляются из расплавленного алюминия. Это свидетельствует о том, что кипение расплавленного алюминия является весьма эффективным способом Дегазация водорода.
Этапы дегазации алюминия азотом
Процесс дегазации алюминия, при котором газ, растворенный в расплавленной стали, переходит в газовую фазу, состоит из следующих этапов:
- Под действием диффузии или конвекции атомы газа, растворённые в расплавленной стали, мигрируют к границе раздела «газ-жидкость»:
- Атом газа переходит из растворенного состояния в состояние поверхностной адсорбции;
- Атомы газа, адсорбированные на поверхности, взаимодействуют друг с другом, образуя молекулы газа;
- Десорбция молекул газа с поверхности расплавленной стали;
- Молекулы газа диффундируют в газовую фазу и отсасываются вакуумным насосом.
