Вторичное загрязнение расплавленного алюминия происходит в основном в изолированной промывочной ванне на участке между печью и литьевой машиной. Онлайн-дегазация и оборудование для фильтрации устанавливается на изолирующем желобе для очистки расплава алюминия. При прохождении расплава через систему резервуаров он в той или иной степени поглощает водород при контакте с влагой, содержащейся в воздухе. Когда расплав алюминия вступает в контакт с влагой, атомы водорода поглощаются поверхностью расплава, а затем диффундируют в него. Весь процесс растворения включает в себя: физическую адсорбцию, химическую адсорбцию и диффузию.
Вторичное загрязнение расплавленного алюминия
С учетом характеристик поглощения водорода металлическим каналом были сравнены и испытаны два типа каналов: один представляет собой обычный открытый канал, в котором расплав алюминия находится в прямом контакте с окружающей средой, а защита расплава зависит исключительно от окисления поверхностной пленки; другой — усовершенствованный канал, разработанный на основе открытого канала. Глубина литникового канала осталась неизменной. Верхнее отверстие литникового канала уменьшено на 4 см, а ширина нижней части — на 2 см. Кроме того, на литниковом канале выполнена теплоизоляция. После формирования и установки литейной формы снаружи формы наносится теплоизоляционный материал. Цель состоит в том, чтобы уменьшить теплоотдачу литникового канала и сократить контакт расплава с воздухом, что позволяет снизить температуру алюминиевого расплава и уменьшить его водородную поглощающую способность.
По сравнению с открытым литником усовершенствованный литник имеет меньшую площадь поперечного сечения, расплав течет по нему быстрее, а время пребывания в нем сокращается. Герметичный канал потока изолирует расплав от влаги в воздухе, эффективно предотвращая образование реакционных соединений между высокотемпературным алюминием и влагой, снижая концентрацию водорода на границе раздела «пар-жидкость» расплавленного алюминия и эффективно предотвращая поглощение водорода расплавом. После усовершенствования канала потока время пребывания расплава в канале сокращается, температура системы снижается, концентрация водорода на границе раздела «газ-жидкость» расплавленного алюминия уменьшается, а содержание водорода в литьевом изделии снижается.
В реальных производственных условиях необходимо контролировать вторичное загрязнение расплава алюминия на участке от выхода из дегазатора до точки разливки. Эффективные методы контроля: во-первых, увеличить скорость потока расплава в литнике и фильтрующем ящике. Во-вторых, уменьшить площадь контакта расплава алюминия с воздухом. В-третьих, необходимо снизить влажность воздуха. Возьмём в качестве примера фильтрующий ящик: следует использовать фильтрующий ящик с надёжной герметизацией и сократить время пребывания алюминиевого расплава в нём. Особенно при низком содержании водорода в расплаве требуется более высокая герметичность; в противном случае последующее вторичное загрязнение снизит эффективность процесса дегазации в режиме реального времени, и получить идеальный алюминиевый расплав не удастся.
