Erimiş Alüminyumun Çevrimiçi Gaz Giderimi

Günümüzde, erimiş alüminyumun saflaştırılmasında erimiş alüminyumun çevrimiçi gaz giderimi daha yaygın olarak kullanılmaktadır. AdTech tarafından üretilen çevrimiçi gaz giderme ekipmanı, fırın ile döküm makinesi arasına kurulur ve erimiş alüminyum ile alaşımlarında bulunan, kaliteyi ve mekanik özellikleri olumsuz etkileyen hidrojen ve diğer kalıntıları ortadan kaldırır. Gaz giderme verimliliği, 60%'de ortalama olarak sabit bir seviyededir.

Erimiş alüminyumun çevrimiçi gaz giderme işleminin istikrarlı ve verimli bir şekilde gerçekleştirilebilmesi için aşağıdaki hususlara dikkat edilmesi gerekmektedir:

Şu gaz giderme ünitesi İyi bir hava sızdırmazlığına sahip olması, iklimden daha az etkilenmesi, daha az cüruf üretmesi ve ikincil kirlilik oluşturmaması gerekir. Gaz giderme kutusunun sızdırmazlığı yetersiz olduğunda, havadaki su buharı fırına kolayca girerek hidrojen emilimine yol açar. İlk gaz giderme üniteleri, hidrojen emilimini azaltmak için kaplama gazı olarak çoğunlukla yüksek saflıkta azot kullanıyordu; ancak bu da hava koşullarından bir dereceye kadar etkileniyordu. Bu nedenle, gaz giderme verimliliğini artırmak ve iklim etkisini azaltmak amacıyla, gaz giderme ekipmanının iyi bir sızdırmazlığa sahip olması gerekmektedir.

Gaz giderme kutusundaki kabarcıkların ince bir şekilde dağılmış ve homojen olması gerekir; ayrıca sıvı seviyesinde büyük dalgalanmalar olmamalıdır. Gaz giderme makinesindeki proses gazının toplam akışı ve basıncı sabit kaldığında, kabarcık sayısı ne kadar fazla olursa, proses gazı ile eriyik arasındaki temas alanı da o kadar genişler. Bu nedenle, kabarcıklar ne kadar küçükse (bu, kabarcık sayısının o kadar fazla olmasına eşdeğerdir) ve kabarcıkların dağılımı ne kadar iyi olursa, temas alanı o kadar genişler; bu da hidrojenin proses gazına difüzyonunu kolaylaştırarak hidrojen giderme amacına ulaşılmasına daha elverişli hale getirir. Rotor, kabarcıkların tüm erimiş havuzu dağıtacak kadar hareket hızına sahip olmasını sağlayacak yeterli karıştırma gücüne sahip olmalıdır; ancak rotor hızının çok yüksek olması, sıvı yüzeyinin dalgalanmasına neden olur ve cürufun tekrar eriyik içine girmesine yol açabilir.

Gaz giderme ünitesinin rotor yapısının yeterli karıştırma gücüne sahip olması gerekmektedir. Rotor çubuğu ve rotor pervanesi makul bir yapıya sahip olmalı, pervanenin çapı uygun şekilde artırılmalı ve rotorun karıştırma gücünü artırmak için uygun bir hızla eşleştirilmelidir.

Proses gazının yüksek saflıkta olması gerekir; ayrıca cüruf oluşmaması ve eriyikten hidrojen emmemesi sağlanmalıdır. Genel olarak, proses gazı saflığının kontrolü iki ana bölümden oluşur: bunlardan biri gaz kaynağının kontrolü, diğeri ise gazın içinden geçtiği tüm boru ve cihazlardaki sızıntıların kontrolüdür. Genel olarak, proses gazı kaynağının saflığının 99,999%'ye ulaşması, su içeriğinin 4 × 10⁻⁶'dan az olması ve oksijen içeriğinin 5 × 10⁻⁶'dan az olması gerekir. Proses gazındaki aşırı su ve oksijen içeriği, cüruf oluşumuna ve hidrojen emilimine neden olur.

Eriyiğin gaz giderme cihazında yeterli kalma süresine sahip olmasını sağlamak için, eriyik havuzunun belirli bir hacme sahip olması gerekir. Gaz giderme ünitesinin rotoru, eriyik içine belirli bir dalma derinliğine kadar daldırılmalıdır. Rotorun daldırma derinliği, erimiş havuzun tamamının proses gazı ile tamamen kaplanıp kaplanamayacağıyla doğrudan ilgilidir ve bu durum, gaz giderme verimliliği üzerinde daha belirgin bir etkiye sahiptir. Genel olarak, rotorun ve pervaneye daldırma derinliği 500 mm'den fazla olmalı ve pervane ile erimiş havuzun tabanı arasındaki mesafe 50~100 mm olmalıdır.

Gaz giderme ünitesinin iyi bir yalıtım performansına ve düşük fırın gövdesi sıcaklığına sahip olması gerekmektedir. Genellikle, gaz giderme ünitesindeki kurulu fırın kapasitesi yaklaşık 550~650 kg’dır.
Saatlik 2 tonluk bir üretim kapasitesi dikkate alındığında, alüminyum eriyiğinin fırında kalma süresi yaklaşık 15 dakikadır. Gaz giderme sisteminin ısı koruma performansı yetersizse, ön kutu sıcaklığını sağlamak için gaz giderme ekipmanının ısıtma gücünün artırılması veya bekletme fırınının sıcaklığının yükseltilmesi gerekir. Sıcaklığın artırılması, hidrojenin çözünürlüğünü önemli ölçüde artıracak ve eriyik maddenin hidrojen emme kapasitesini yükseltecektir. Dolayısıyla, bu iki önlem eriyik maddenin hidrojen içeriğini artıracaktır. Bu nedenle, gaz giderme ünitesinin iyi bir yalıtım performansına sahip olması gerekir ve fırın gövdesinin sıcaklığı genellikle 75°C'nin altındadır.

Fırın astarı ve alüminyumun ıslak olmaması ve temizlenmesi kolay olması gerekmektedir. Gaz giderme ünitesinin astarı için genellikle alüminyumla ıslanmayan, istikrarlı performansa sahip, eriyik içine gaz katmayan, yüksek sıcaklıkta sinterlemeye dayanıklı ve cüruf birikimi kolay olmayan refrakter malzemeler gereklidir.

Yukarıdaki önlemler, gaz giderme ekipmanının istikrarlı çalışmasını sağlar. Normal koşullar altında, gaz giderme verimliliği 50%’nin üzerine çıkmalıdır. Günlük ölçüm ve kontrollerine özen gösterin; ekipmanı kontrol edin ve herhangi bir anormallik tespit edildiğinde gerekli önlemleri alın.