تتمثل طريقة إزالة الغازات من الألومنيوم في تقليل محتوى الهيدروجين (الغاز) في الألومنيوم المنصهر قبل الصب، وهي واحدة من أهم جوانب مراقبة جودة عمليات الصب.
الـ وحدة إزالة الغازات يتم وضع وحدة إزالة الغازات الخاصة بالألمنيوم المنصهر بين فرن الاحتفاظ وآلة الصب. يتم نفخ النيتروجين في سبيكة الألمنيوم المنصهرة، ثم يتم تقطيعها بواسطة دوار جرافيتي دوار داخل خزان إزالة الغازات. بعد ذلك، يتشكل عدد كبير من الفقاعات المتناثرة، مما يجعل سبيكة الألمنيوم السائلة تتلامس بشكل كامل مع النيتروجين داخل خزان المعالجة. ووفقًا لمبدأ فرق الضغط والامتصاص السطحي، تمتص الفقاعات الهيدروجين وخبث الأكسيد. ثم ترتفع الفقاعات إلى سطح المادة المنصهرة لتشكل طبقة رغوية. بعد ذلك، تتدفق سبائك الألومنيوم المنصهرة من مخرج وحدة إزالة الغازات إلى آلة الصب لتنقية سبائك الألومنيوم.
تُسمى عملية إزالة الهيدروجين بـ«إزالة الغازات». وتتمثل إحدى أكثر طرق إزالة الغازات فعاليةً في الألومنيوم في استخدام غاز النيتروجين الخامل الجاف في عملية «إزالة الغازات الخاملة الدوارة». ويكمن سر فعالية عملية إزالة الغازات الدوارة في قدرة الدوار على تفتيت الفقاعات الكبيرة من الغاز الخامل إلى فقاعات صغيرة جدًّا، وجعلها تنتشر في جميع أنحاء المعدن المنصهر. ومن خلال تقليل قطر الفقاعات، تزداد مساحة سطح الغاز الخامل بشكل حاد، بحيث يتلامس المزيد من أسطح الغاز الخامل مع الهيدروجين والشوائب الموجودة في المعدن المنصهر، ويتم إزالة الهيدروجين أو الشوائب من الألومنيوم المنصهر مع صعود الفقاعات.
مبدأ إزالة الغازات
سوف ينتقل الهيدروجين المذاب من المنطقة ذات التركيز العالي (في المادة المنصهرة) إلى المنطقة ذات التركيز المنخفض (في الغاز الخامل). سوف يتوزع الهيدروجين في المعدن المنصهر فور انبعاثه في أي مساحة مغلقة. وسيحافظ على تركيز ثابت في جميع أنحاء المادة المنصهرة. ويكاد معدل انتقال الهيدروجين في الألومنيوم المنصهر يساوي معدل انتقاله في الهواء. ولذلك، فليس من الضروري تعريض كل أونصة من المعدن للغازات الخاملة.
تعتمد كفاءة إزالة الغازات من الألومنيوم على عاملين: معدل الانتقال عبر السطح الفاصل بين المعدن والغاز، والمساحة السطحية الإجمالية التي يمكن أن ينتقل عبرها الغاز.