القائمة إغلاق

إزالة الغازات من الألومنيوم المنصهر

إزالة الغازات من الألومنيوم المنصهر

يُعد نظام إزالة الغازات من الألومنيوم المنصهر العملية الأخيرة لتقليل محتوى الهيدروجين. وتُعد كفاءة هذا النظام وتأثيره في إزالة الغازات أمرين بالغين الأهمية. وتستخدم معدات إزالة الغازات أثناء التشغيل في عمليات الصب والدرفلة المستمرة طريقة إزالة الغازات باستخدام الدوار الدوار.

في ورشة الصهر والصب، يؤثر محتوى الهيدروجين والشوائب غير المعدنية في سبيكة الألومنيوم المنصهرة تأثيرًا كبيرًا على جودة المسبوكات. عادةً ما يدخل الهيدروجين والشوائب غير المعدنية إلى جهاز التبلور أثناء عملية التكثيف، مع انخفاض قابلية ذوبان الهيدروجين، مما يؤدي إلى ظهور بقع بيضاء وثقوب دقيقة على سطح الصفائح والرقائق المعدنية خلال عملية الدرفلة اللاحقة. تنخفض الخصائص الميكانيكية للمادة، ويتم في النهاية التخلص من المنتج. لذلك، يجب إزالة الغازات من سبيكة الألومنيوم المنصهرة وتنقيتها.

تُعد طريقة التعويم حالياً الطريقة الأكثر استخداماً لإزالة الغازات وتنقية الألومنيوم المنصهر. ويتمثل مبدأ هذه الطريقة في تمرير غاز خامل أو غاز نشط غير قابل للذوبان في الألومنيوم المنصهر إلى داخل الألومنيوم المنصهر، أو إضافة ملح كلوريد ليتفاعل مع الألومنيوم المنصهر وتوليد غاز، مما يؤدي إلى تكوين عدد كبير من الفقاعات المتصاعدة في الألومنيوم المنصهر.

تنتقل ذرات الهيدروجين المذابة في الألومنيوم المنصهر إلى سطح فقاعات التنقية، حيث يتم امتصاصها على سطح الفقاعات، وتشكل هيدريدات داخل فقاعات الهيدروجين، ثم تخرج في النهاية من الألومنيوم المنصهر مع صعود الفقاعات، وبذلك تكتمل عملية إزالة الغازات وتنقية الألومنيوم المنصهر.

الـ إزالة الغازات من الدوار الدوار يمكن لهذه الطريقة أن تستفيد استفادة كاملة من مزايا طريقة التعويم بالفقاعات في إزالة الهيدروجين. ويكمن السر في أن السائل يشكل تدفقًا مضطربًا تحت تأثير قوي للفوهة، حيث تتفكك الفقاعات وتنتشر بشكل متجانس تحت تأثير الفوهة والتدفق المضطرب.

نظرًا لأن طريقة إزالة الغازات باستخدام الدوار الدوار يمكن أن تجعل قطر الفقاعات صغيرًا جدًّا، فإن تأثير دوران الفقاعات على سطح السائل يصبح ضئيلًا جدًّا، مما يتيح زيادة تدفق الهواء نسبيًّا. وللحصول على كفاءة عالية في إزالة الغازات، يجب ضمان تدفق هواء معين. يُعد تدفق الهواء عادةً العامل الرئيسي الذي يؤثر على فعالية إزالة الغازات في عملية التعويم بالفقاعات. وفي ظل الظروف نفسها، تؤدي زيادة تدفق الغاز إلى زيادة المساحة السطحية النوعية للتفاعل بين الغاز والسائل.

بفضل تأثير التحريك الذي يحدثه الدوار الدوار داخل الألومنيوم المنصهر، يكون الألومنيوم المنصهر في حالة حركة، مما يزيد من سرعة حركة الفقاعات داخل الألومنيوم المنصهر، وهو ما يسهم في تحسين قدرة نقل الكتلة في الألومنيوم المنصهر.

نظرًا لعدم ارتفاع الفقاعات في الألومنيوم المنصهر في خط مستقيم، فإن مدة بقاء الفقاعات في الألومنيوم المنصهر تكون طويلة نسبيًّا، أي أن مدة عملية إزالة الهيدروجين بفعل الفقاعات تزداد، مما يتيح إظهار دور إزالة الهيدروجين بواسطة الفقاعات بشكل كامل

تتوزع الفقاعات بشكل متجانس في الألومنيوم المنصهر، مما يقلل من مسافة انتشار ذرات الهيدروجين في الألومنيوم المنصهر نحو الفقاعات، وبالتالي يتم تعزيز عملية الانتشار في حوض الصهر بأكمله، وتحسين ظروف نقل الكتلة بشكل فعال.