İnert Gazla Arıtma, Erimiş Alüminyumun Gazdan Arındırılması ve Rafine Edilmesi

Erimiş alüminyum, birincil metal, hurda ve yeniden eritilmiş külçeler gibi en yaygın kaynaklardan elde edilir ve genellikle külçe, levha veya çubuk haline dökülmeden önce arıtılması gerekir. Erimiş alüminyumun inert gaz (yani azot veya argon) ile arıtılması, çözünmüş hidrojeni, kalıntıları ve alkali metalleri giderir.

İnert Gazla Arıtma

Bazı uygulamalarda, genellikle klor olmak üzere bir halojen gazı eklenir veya bu arıtma amacıyla halojen gazı tek başına kullanılabilir. İnert gaz işlemiyle gerçekleştirilen bu alüminyum arıtma işlemi, hidrojen, sodyum ve lityum gibi çözünmüş alkali metallerin yanı sıra alümina gibi küçük katı parçacıkları da giderebilir. Bu işlemde belirli bir hacimdeki gazın etkinliği, erimiş alüminyum içindeki gaz kabarcıklarının boyutunun küçültülmesiyle artırılır; böylece toplam gaz-metal yüzey alanı artar. Kabarcıkların işlenecek erimiş alüminyum kütlesinin her yerine dağıtılmasıyla da kabarcıkların etkinliği artırılır. Küçük kabarcıklar oluşturup bunları dağıtmanın çok etkili bir yöntemi, erimiş alüminyum kütlesi içinde bulunan nozulları kullanmaktır.

Genel olarak, sistemin arıtma bölgesinde gerekli olan küçük kabarcık oluşumunun ve bu kabarcıkların erimiş alüminyumun geneline dağılmasının devam ettirilmesi için nozul dönüş hızının artırılması da gereklidir. Gaz akışındaki ve nozul hızındaki bu artışa genellikle erimiş alüminyum yüzeyinde türbülansın artması eşlik eder. Ancak, maksimum arıtma hızı, bu bölgede tolere edilebilen maksimum yüzey türbülansı ile sınırlıdır.

Birçok nedenden ötürü, aşırı yüzey türbülansı şu durumda istenmeyen bir durumdur: gaz giderme ve arıtma sistemi. Dolayısıyla, ortaya çıkan artan metal yüzey alanı, mevcut olabilecek herhangi bir reaktif gazla daha yüksek bir reaksiyon hızına yol açar. Örneğin, havadaki oksijen reaksiyona girerek bir alüminyum oksit tabakası oluşturur ve havadaki su buharı da reaksiyona girerek oksit tabakası içinde metal ve hidrojen oluşturur. Buna ek olarak, katı parçacıklar arıtılmış kabarcıklar tarafından erimiş metalin yüzeyine taşındığında, yüzeydeki türbülans, bu parçacıkların kabarcıklardan ayrılmasını ve erimiş alüminyum kütlesi üzerinde oluşan yüzen cüruf tabakasına karışmasını engelleyebilir. Aşırı türbülans, cürufun erimiş alüminyumun içine yeniden dağılmasına da neden olabilir.