يُعد جهاز إزالة الغازات من سائل الألومنيوم من المعدات الأساسية في عملية تكرير الألومنيوم، ويُعد الدوار الجرافيتي أحد المكونات الرئيسية لهذا الجهاز. ويتألف الدوار الجرافيتي من جزأين: قضيب الدوار وفوهة.
في عملية تكرير الألومنيوم، يقوم نظام نقل مزيل الغازات من سائل الألومنيوم بتحريك الدوار الجرافيتي ليقوم بالدوران بسرعة عالية، ويتم رش غاز الأرجون أو النيتروجين في سائل الألومنيوم عبر قضيب الدوار والفوهة لإزالة شوائب الهيدروجين والأكسيد الموجودة في مركز سائل الألومنيوم، مما يتيح تنقية سائل الألومنيوم.
بشكل عام، تُصنع الدوارات الجرافيتية من مواد الجرافيت. يتأكسد الجرافيت بسهولة في الهواء عند درجات حرارة تزيد عن 600 ℃، ولا توجد بيئة واقية في صندوق إزالة الغازات. يمكن أن تصل درجة حرارة الألومنيوم المنصهر إلى حوالي 900 ℃، ويتعرض الدوار المصنوع من الجرافيت للحرارة الحمراء في الهواء. وفي هذه الحالة، يكون الأكسدة أمرًا لا مفر منه، وتؤدي نتيجة الأكسدة إلى ترقق عمود الدوار تدريجيًّا حتى ينكسر ويتم التخلص منه.
بالإضافة إلى ذلك، يُغمر الدوار المصنوع من الجرافيت في سائل الألومنيوم، ويدور عادةً بسرعة تتراوح بين 300 و700 دورة في الدقيقة، مما يؤدي إلى تقليب سائل الألومنيوم بقوة. سيتسبب الألومنيوم المنصهر في تآكل وتآكل شديدين للدوار، خاصةً عند نقطة التلامس بين الدوار الجرافيتي والألومنيوم المنصهر. تحدث عمليات التآكل والتآكل والتآكل السطحي والأكسدة الهوائية في نفس الوقت، مما يؤدي إلى ترقق الدوار الجرافيتي تدريجيًا عند نقطة التلامس ثلاثية الطور حتى ينكسر ويتم التخلص منه. لذلك، فإن كيفية تحسين مقاومة الأجزاء الدوارة المصنوعة من الجرافيت للأكسدة ومقاومة التآكل والتآكل والتلف الناتج عن سائل الألومنيوم عالي الحرارة هي المفتاح لإطالة العمر التشغيلي للأجزاء الدوارة المصنوعة من الجرافيت.
أجرى الفنيون الكثير من الأبحاث بهدف تحسين العمر التشغيلي لدوارات الجرافيت. وبناءً على ذلك، تم تحضير مادة فوسفات الألومنيوم ثنائي الهيدروجين التي تتميز بمقاومة عالية للأكسدة والتآكل والتآكل المائي والتآكل الناتج عن الألومنيوم المنصهر، كما تم تطوير مجموعة كاملة من العمليات لمعالجة دوارات الجرافيت بهذه المادة. من خلال عملية المعالجة هذه، تزداد العمر التشغيلي للدوار الجرافيتي بأكثر من 5 أضعاف مقارنةً بالعمر التشغيلي للدوار الجرافيتي المعالج بالجرافيت النقي، كما أن العملية بسيطة وسهلة التنفيذ ومنخفضة التكلفة، ولها آفاق تطبيق واسعة النطاق.
يتميز ثنائي هيدروجين فوسفات الألومنيوم بمقاومة عالية للحرارة، ومقاومة التآكل، ومقاومة الاهتزازات الحرارية، ومقاومة التآكل، ومقاومة الأكسدة، بالإضافة إلى خصائص أخرى، كما يتمتع بقدرة جيدة على التبلل مع مواد الجرافيت، في حين يتمتع بقدرة ضعيفة على التبلل مع الألومنيوم المنصهر ولا يتفاعل معه. باستخدام مسام مادة الجرافيت، يتم غمر فوسفات الألومنيوم ثنائي الهيدروجين فيها، ثم يتم تصلبه لتحويل فوسفات الألومنيوم ثنائي الهيدروجين إلى بولي فوسفات الألومنيوم. يتم ملء سطح ومسام دوار الجرافيت بعد المعالجة ببولي فوسفات الألومنيوم، بحيث تتشكل طبقة من غشاء واقي من بولي فوسفات الألومنيوم على سطح جزيئات الجرافيت المكشوفة، ولا يتلامس الجرافيت مباشرةً مع الهواء وسائل الألومنيوم عالي الحرارة. وهذا لا يؤدي فقط إلى زيادة كثافة الدوار الجرافيتي وقوته، بل يحسّن أيضًا بشكل كبير من مقاومة الدوار الجرافيتي للأكسدة، ومقاومة الألومنيوم المنصهر للتآكل والتآكل والتآكل، مما يؤدي إلى تحسين العمر التشغيلي للدوار الجرافيتي بشكل كبير.