Ergitme Fırınında Alüminyum Alaşımının Erime Noktası

Mg metalinin alüminyum alaşımındaki erime noktası 649 ℃, tutuşma noktası ise 500 ℃’dir; bu değer, alüminyumun 660 ℃’lik erime noktasından çok daha düşüktür. Bu nedenle, alüminyum alaşımı eritme işlemi sırasında, metal Mg, alüminyum eritme fırınının atmosferinde kolayca yanar ve bu da Mg'nin yanmasına neden olur. Metal Mg, eritme besleme işleminin son aşamasında eklenmelidir. Erimiş havuz tamamen sıvı metalden oluşur. Mg külçesi erimiş alüminyuma daldırılır ve Mg'nin yanma kaybını azaltmak için Mg hızla erir. Aksi takdirde, metal Mg çok erken eklenirse, metal yanma miktarı artacak ve bu da sıvı metaldeki Mg içeriğinin yetersiz kalmasına yol açarak Al-Mg alaşımının mukavemet ve performans gereksinimlerini karşılayamayacaktır. Ayrıca, Mg külçesi alevle doğrudan ısıtılıp eritilemez; aksi takdirde Mg'nin yanmasına neden olur. Bu durum ciddi hasara yol açar ve kimyasal bileşimin kontrolünü olumsuz etkiler.

Alüminyum Alaşımının Erime Noktası

İçin alaşım elemanı katkı maddeleri, demir, manganez, krom vb. dahil olmak üzere; katkı maddeleri birçok çeşit akı maddesi içerdiğinden, erimiş alüminyumdaki alaşım elementlerinin erime hızı artar. Bu nedenle, alaşım elementi katkı maddelerinin, eritme fırınındaki yük eridikten sonra alaşım elementlerinin oranına göre erimiş alüminyuma eklenmesi gerekir. Alaşım elemanı katkı maddeleri eritme işleminin başlangıcında eritme fırınına eklenirse, bir yandan alaşım elemanlarının yanma kaybı artacak, diğer yandan da alaşım elemanlarının bir kısmı cüruf alma işlemi ve diğer süreçler sırasında kaybedilecek ve bu da yükün alaşım bileşiminin standartlara uygun olmamasına neden olacaktır.

Ergitme sürecine eklenen hammaddeler arasında alüminyum külçeler, alüminyum levha artıkları, döküm atıkları ve alaşım elemanı katkı maddeleri yer almaktadır. Besleme işleminin prensibi şöyledir: önce düşük yoğunluklu hammaddeler eklenir, ardından yüksek yoğunluklu hammaddeler eklenir. 85 tonluk büyük ölçekli eritme fırını için eritme işleminde esas olarak jet ısıtma yöntemi kullanılır; bu yöntem, malzemeyi ısıtmak için alev ısısının radyasyonuna dayanır.

Yüksek yoğunluklu hammaddelerin eritilmesi sürecinde, alevin yaydığı ısı yalnızca hammaddelerin yüzeyinde yoğunlaşır; bu da hammadde eritme işleminin zorluğunu artırır. Bununla birlikte, düşük yoğunluklu hammadde daha geniş bir açık yüzeye sahiptir ve alev, hammadde yüzeyine daha fazla ısı yayar; bu da erime hızını artırır. Aynı zamanda, geniş açık yüzey nedeniyle eritme sırasında yanma kaybı da fazladır. Yoğunluğu daha düşük olan hammaddeler için, bunlar eritme fırınına ilk olarak eklenir ve yoğun alüminyum külçeler veya döküm atıklarıyla örtülürse, düşük yoğunluklu hammaddeler alev radyasyonunun etki alanına maruz kalmaz, bu da eritme sırasında yanma kaybını azaltır; ayrıca külçeler ve döküm atıkları tarafından eritilen sıvı alüminyum, kesik parçaları ıslatır, böylece kesik parçalar ve düşük yoğunluklu malzemeler hızla erir ve eritme sırasında enerji tüketimi azalır.

Yoğun alüminyum külçeler ve döküm hurdaları söz konusu olduğunda, besleme sırası uygun değilse bu malzemeler erimiş alüminyumun içine daldırılır ve alevin yaydığı ısı, erimiş alüminyum aracılığıyla bu malzemelere neredeyse hiç aktarılamaz; bu da eritme süresini uzatır ve eritme enerji tüketimini artırır. Ayrıca, bu malzemeler ancak erimiş alüminyumun sıcaklığı artırılarak eritilebilir; erimiş alüminyumun aşırı yüksek yüzey sıcaklığı ise erimiş alüminyumun aşırı yanmasına neden olur.

Ergitme sırasında enerji tüketimini azaltmak amacıyla, elektrolitik alüminyum sıvısı doğrudan eritme fırınına eklenebilir. Ancak, elektrolitik alüminyum sıvısının eklenmesi için, eritme fırınına belirli miktarda erimiş alüminyum sıvısının eklenmesini beklemek gerekir. Elektrolitik alüminyum sıvısı çok erken eklenirse, eritme fırınına eklenen katı malzemenin yüzeyinde belirli miktarda su bulunabilir veya su, eritme fırınının dibinde birikebilir. Elektrolitik alüminyum sıvısı eklendikten sonra patlama tehlikesi ortaya çıkabilir. Elektrolitik alüminyum sıvısının kendisi genellikle yaklaşık 830 ℃'ye ulaşan yüksek sıcaklığı nedeniyle çok geç eklenirse, eritme fırınındaki yüksek alüminyum alaşımı erime noktası, döküm işlemi sırasında tane inceltmeye elverişli olmaz ve ürünün mekanik özelliklerini etkiler.