من أجل الحصول على معدن الألومنيوم المنصهر ذي المحتوى المنخفض من الغازات، من الضروري، من ناحية، إعداد المواد بعناية، والتحكم الدقيق في درجة الحرارة، والقيام بعملية الصهر بسرعة، واتخاذ تدابير للحد من استنشاق الغازات مثل استخدام مادة التغطية. من ناحية أخرى، من الضروري إجراء عملية تنقية فعالة لإزالة الغازات في المرحلة المتأخرة من عملية الصهر، وذلك لتقليل الغاز المذاب في المعدن إلى أدنى مستوى ممكن. هناك ثلاث طرق لإزالة الغاز من المعدن: أولاً، تنتشر ذرات الغاز إلى سطح المعدن، ثم تخرج من حالة الامتصاص. ثانيًا، يتم إطلاقه من المعدن المنصهر على شكل فقاعات. والثالثة هي تكوين مركب مع العناصر المضافة إلى المعدن وإزالته على شكل شوائب غير معدنية. بعد المعالجة المناسبة لإزالة الغازات بواسطة AdTech وحدة إزالة الغازات عبر الإنترنت, ، ينخفض محتوى الغاز في الألومنيوم المنصهر انخفاضًا كبيرًا.
طريقة التكرير بإزالة الغازات
طريقة التكرير بإزالة الغازات التي تُستخدم عادةً في عملية صهر الألومنيوم وسبائك الألومنيوم هي طريقة إزالة الغازات بالضغط الجزئي.
عندما يذوب الغاز في الألومنيوم المنصهر ثم يُزال منه، تصل العمليتان إلى حالة توازن عند درجة حرارة وضغط معينين. من التحليل الديناميكي الحراري، عندما يكون الضغط الجزئي للهيدروجين في الغاز P1 أكبر من الضغط الجزئي للهيدروجين في المعدن P2، فإن الغاز يذوب في المعدن؛ وعندما يكون P1 أقل من P2، يتم إزالة الغاز من المعدن. لذلك، فإن وضع المعدن المنصهر في فراغ ذي ضغط جزئي منخفض للهيدروجين، أو إدخال غاز خامل إلى المعدن المنصهر، يوفر القوة الدافعة لعملية إزالة الهيدروجين. في الإنتاج الصناعي، عادةً ما يتم تمرير غاز خامل (N، Ar) إلى داخل المعدن المنصهر. ونظرًا لأن داخل الفقاعة خالٍ تمامًا من الهيدروجين، أي أن الضغط الجزئي للهيدروجين داخل الفقاعة يساوي صفرًا، في حين أن الضغط الجزئي للهيدروجين في المعدن المنصهر المحيط بالفقاعة أكبر بكثير من الصفر.
تحت تأثير فرق الضغط الجزئي للهيدروجين بين داخل الفقاعة وخارجها، تنتشر ذرات الهيدروجين المذابة إلى السطح الفاصل بين المادة المنصهرة والفقاعة، حيث تتحد من جديد لتشكل جزيئات هيدروجين داخل الفقاعة، ثم تطفو مع الفقاعة لتخرج من سطح المادة المنصهرة. وتستمر هذه العملية حتى يتساوى الضغط الجزئي للهيدروجين داخل الفقاعة وخارجها، أي حتى يتحقق التوازن. وقد أظهرت الدراسات أن زيادة مساحة السطح البيني بين المادة المنصهرة والفقاعات الخاملة يسهل إزالة الغازات المذابة.
تشمل الغازات المستخدمة في طريقة إزالة الغازات بالضغط الجزئي الغاز الخامل، والغاز النشط، والغاز المختلط. بالإضافة إلى ذلك، هناك طريقة تتمثل في إضافة مواد التلحيم المستخدمة في صناعة المعادن إلى عملية إزالة الغازات من الغاز التكريري والمواد المساعدة.
