Dökümhanede Erimiş Alüminyumun Filtreleme ve Arıtılması

Kirlilik gideriminin temel prensibi, belirli elementlerin eklenmesi veya fiziksel yöntemlerin kullanılması yoluyla, kirlilik ile erimiş alüminyum arasındaki yoğunluk ve viskozite farkından yararlanarak kirliliği erimiş alüminyumdan ayırmaktır. Kirlilik giderimine yönelik spesifik yöntemler arasında filtrasyon, elektriksel akı, elektromanyetik arıtma ve akı arıtma yöntemleri yer almaktadır. Filtreleme arıtma yöntemi, erimiş alüminyumdan safsızlıkların giderilmesinde yaygın olarak kullanılan bir yöntemdir. Günümüzde yaygın olarak kullanılan filtreler arasında ağ filtreleri, CFF filtreleri, partikül filtreleri ve gözenekli seramik filtreler.

Filtreleme ve Arıtma

Şu filtre malzemesi ile filtreleme ayrıca tek bir...'den kademeli olarak geçiş yaptı seramik köpük filtre gözenekli bir seramik tüpe. Ancak, filtrenin sürekli kullanımı nedeniyle, filtre kanalında giderek daha fazla kirlilik parçacığı birikir, tıkanır ve adsorbe olur. Bu birikim belirli bir düzeye ulaştığında, filtreden geçen toplam akışın değişmemesi koşuluyla, filtre kanalının daralması nedeniyle sıvı metalin akış hızı artar ve kalıntı parçacıklarına uygulanan enerji artar. Sonuç olarak, adsorbe edilmiş kalıntı parçacıkları kolayca birikir. Bu parçacıklar tekrar sıvı metale geri akıtılır ve bu da filtreleme verimliliğini düşürür. Bu nedenle, filtreleme arıtma yöntemi nadiren tek başına kullanılır ve genellikle sadece milimetre seviyesinin üzerindeki büyük kalıntıları veya alüminyum sıvısındaki kalıntı içeriğini gidermek için kullanılır.

Şu elektrik akısı arıtma yöntemi 1970’lerde Sovyetler Birliği’nde alüminyum işleme ve üretiminde kullanılan, erimiş alüminyumu arıtmaya yönelik bir yöntemdir. Erimiş alüminyum, doğru akım (DC) veya alternatif akım (AC) elektrik alanı uygulanan erimiş akı tabakasından geçer ve askıda bulunan metalik olmayan kalıntılar ile intermetalik bileşikler, elektrik alanı ve akının etkisiyle uzaklaştırılır. Elektrikli akı arıtma sırasında, akım tarafından üretilen ısı, akıyı gerekli sıcaklığa kadar ısıtır. Erimiş metal ve akı bir elektrik devresi oluşturduğundan, arıtma işlemi elektrik alanının etkisi altında güçlenir.

Filtreleme ve Arıtma

Elektromanyetik arıtma yeni bir arıtma yöntemidir. Temizlik, süreklilik, ekonomiklik ve geniş arıtma aralığı gibi avantajları sayesinde çeşitli ülkelerden metalurji çalışanlarının ilgisini çekmiştir. Elektromanyetik arıtma, erimiş metaldeki safsızlıkları elektromanyetik kuvvet yardımıyla belirli bir yönde hareket ettirerek ayırıcıda yoğunlaştırır ve böylece arıtma amacına ulaşır. 1980’lerin başında elektromanyetik arıtma teknolojisinin ortaya çıkmasından bu yana, yurt içinde ve yurt dışında kapsamlı temel araştırmalar yürütülmüş ve birçok farklı elektromanyetik arıtma teknolojisi çözümü önerilmiştir. Bu şemalar başlıca şunları içerir: ① Manyetik alan ve akımın ayrı ayrı uygulanması (örneğin, doğru akım + statik manyetik alan, alternatif akım + alternatif manyetik alan); ② Alternatif manyetik alan ve bunun indüklediği akım (örneğin, indüksiyon bobini manyetik alanı, yürüyen dalga manyetik alanı); ③ Alternatif akım ve bunun indüklediği manyetik alan.

Bunlar arasında, ① numaralı şemayla elde edilen elektromanyetik kuvvet nispeten homojendir; ancak elektromanyetik alan oluşturmak için iki set bağımsız ekipman gerektirir ve bu da çok maliyetlidir. Şema ②'de, indüksiyon bobininin manyetik alanı üzerine birçok araştırma bulunmaktadır; ancak elektromanyetik ayırmanın gerçek gereksinimlerini karşılamak için, indüksiyon bobininin uzunluğu ve iç çapı tasarım açısından sınırlıdır ve yürüyen dalga manyetik alanının üretilmesi için lineer motorlar gereklidir; bu da maliyetli ve bakımı zordur. Çözüm ③ sadece akım (DC veya AC) uygular; manyetik alan akım tarafından indüklenir ve ek bir uygulama gerekmez. Buna tek akımlı elektromanyetik arıtma çözümü denir. Bu çözümün en büyük avantajı, ekipmanın basit olması ve işlemin uygulanmasının kolay olmasıdır. Şu anda mühendislik uygulamaları arasında gelecek vaat eden programlardan biridir.

Şu akı arıtma Bu yöntem, alüminyum alaşımı eritme işlemi sırasında eriyik içine akı ilave edilmesini ve bir dizi fiziksel ve kimyasal etki yoluyla, belirli proses koşulları altında gaz giderme ve safsızlık giderme işlemlerinin gerçekleştirilmesini içerir. Kolay temin edilebilirlik, özel ekipman gerektirmeme, basit kullanım ve düşük maliyet gibi avantajlara sahiptir. Akıcının safsızlık giderme kabiliyeti, akıcının eriyik içindeki oksitlenmiş kalıntıları adsorbe etmesi ve çözmesi ile akıcı ve eriyik arasındaki kimyasal etkileşime bağlıdır. Akı ile kalıntılar arasındaki arayüzey gerilimi ne kadar düşükse, akının adsorpsiyonu o kadar iyi olur ve safsızlıkların giderilmesi o kadar güçlü olur. Ana amacı gaz ve safsızlıkları gidermek olan akının yanı sıra, aşağıdakiler gibi bazı diğer akılar da bulunmaktadır: kaplama maddeleri ve cüruf temizleme maddeleri.