Arıtma Maddesi Kullanılarak Erimiş Alüminyumun Arıtılması Yöntemi

Erimiş alüminyumun arıtma yöntemi, oksitlenmiş kalıntıları ve gazları giderme amacına ulaşmak için arıtma maddesinin sağladığı adsorpsiyona dayanır.

Erimiş Alüminyumun Arıtma Yöntemi

İnert gazla temizleme. İnert gaz, erimiş alüminyum ve çözünmüş hidrojenle kimyasal olarak reaksiyona girmeyen ve alüminyumda çözünmeyen bir gazı ifade eder. Azotla Gaz Giderme genellikle kullanılır. Erimiş alüminyumdaki kalıntılar, azot kabarcıkları üzerinde otomatik olarak adsorbe edilerek sıvı yüzeyinden dışarı çıkarılabilir. Azotla gaz giderme prensibi, azot kabarcığı içindeki başlangıç basıncının sıfır olması ve kabarcık ile erimiş alüminyum arasındaki arayüzde bir basınç farkı bulunmasıdır; böylece erimiş metalde çözünmüş hidrojen, kabarcık içindeki hidrojenin kısmi basıncı ile erimiş alüminyumdaki hidrojenin kısmi basıncı eşit olana kadar sürekli olarak kabarcığın içine emilir; bu eşitlik sağlandığında süreç durur, kabarcıklar yüzeye yükselir ve kabarcıklar içindeki hidrojen atmosfere kaçar. Bu nedenle, kabarcıkların yüzeye çıkması sırasında hem oksidasyon kalıntıları hem de hidrojen dışarı atılır. Azotun sıvı alüminyumla reaksiyona girerek alüminyum nitrür oluşturmasını önlemek için, azotun geçiş sıcaklığı en iyi şekilde 710-720 °C'de kontrol edilir. Magnezyum ve azot ise kolayca magnezyum nitrür oluşturur. Bu nedenle, alüminyum-magnezyum alaşımları azotla arıtma için uygun değildir.

Aktif gaz tahliyesi. Alüminyumda başlıca aktif gaz klordur; klorun kendisi alüminyumda çözünmez, ancak klor, alüminyumla ve alüminyum sıvısında çözünmüş hidrojenle hızla reaksiyona girer. Reaksiyon ürünleri olan HCl ve AlCl₃ (kaynama noktası 183°C) her ikisi de gaz halindedir, erimiş alüminyumda çözünmez ve reaksiyona katılmamış klor ile birlikte arıtma işlevi görebilir; bu nedenle arıtma etkisi azot üfleme yöntemine göre çok daha iyidir ve sodyum giderme etkisi de oldukça belirgindir. Klorun arıtma etkisi iyi olsa da insan vücuduna zararlıdır, çevreyi kirletir, ekipmanları ve ısıtma elemanlarını kolayca aşındırır ve alaşım külçesinin kristal yapısını kolayca irileştirir; bu nedenle kullanım sırasında havalandırma ve koruma önlemlerine dikkat edilmelidir.

Karışık gazla temizleme. Sadece azotla arıtma etkili değildir ve klor çevreye ve ekipmana zararlıdır; bu nedenle, arıtma etkisini artırmak ve zararlı etkilerini azaltmak amacıyla genellikle karışık gazla arıtma yöntemi kullanılır. Hem AlCl₃ hem de CO₂ arıtma etkisine sahiptir ve Al₂O₃’ü kısmen ayrıştırabilir; bu sayede arıtma etkisi önemli ölçüde artar.

Klor tuzu arıtımı. Yaygın olarak kullanılan klorür tuzları arasında çinko klorür, manganez klorür, heksakloroetan, karbon tetraklorür, titanyum tetraklorür ve benzeri maddeler bulunur. Klorür tuzları nemi emme özelliğine sahip olduğundan, kullanım sırasında nemin giderilmesine ve kuru tutulmasına özen gösterilmelidir. Zn, bazı alaşımların içeriğini kontrol eder ve kullanım sırasında dozajına dikkat edilmelidir.

Zehirli olmayan arıtma maddesi. Alüminyum alaşımı rafine edici maddeler Bunlar esas olarak alkali metallerin klorür ve florür tuzlarıdır. Akışkanın arıtma etkisi, büyük ölçüde oksitlenmiş kalıntıları adsorbe etme ve çözme kabiliyetine bağlıdır. Genel olarak, erimiş tuzun oksitlere karşı çözünürlüğü yüksek değildir; genellikle -21 arasındadır. Akışkan maddeye kriolit eklenirse, akışkan maddenin oksitlere karşı çözünürlüğü büyük ölçüde artar.