القائمة إغلاق

طريقة تصفية الألومنيوم

طريقة تصفية الألومنيوم

تتمثل طريقة تنقية الألومنيوم المنصهر في فصل الشوائب الصلبة العالقة في المادة المنصهرة باستخدام مرشح مصنوع من مواد محايدة أو نشطة. ووفقًا لخصائص الترشيح، يمكن تقسيم طريقة ترشيح سبائك الألومنيوم المنصهرة إلى ترشيح سطحي وترشيح عميق. ووفقًا لمواد المرشح، يمكن تقسيمها إلى الترشيح باستخدام مواد شبكية (مثل القماش الزجاجي، والشبكة المعدنية)، والترشيح باستخدام مواد كتلة (مثل الطبقة المعبأة بالجسيمات السائبة، والمرشح الخزفي،, مرشح سيراميكي رغوي) وترشيح الطبقة السائلة (مثل ترشيح طبقة الفلوكس، والترشيح الكهربائي تكرير التدفق) ثلاث فئات.

في الوقت الحالي، تُعد المرشحات الخزفية الرغوية هي الطريقة الأكثر استخدامًا لتصفية الألومنيوم في مسابك الألومنيوم. وعلى الرغم من بساطة المرشح ذي الطبقة المعبأة بالجسيمات السائبة، إلا أن أعمال التحضير له شاقة، كما أن استبدال السبائك فيه أمر غير مريح.

يشير الترشيح السطحي إلى ترشيح الشوائب الصلبة التي تترسب بشكل أساسي على سطح وسيط الترشيح، ويُعرف أيضًا باسم الترشيح بكعكة الترشيح. ويندرج الترشيح باستخدام المواد الشبكية ضمن فئة الترشيح السطحي. أما الترشيح العميق فيُعرف أيضًا بالترشيح الداخلي، حيث تترسب الشوائب الصلبة بشكل أساسي داخل مسام وسيط الترشيح. ومع تقدم عملية الترشيح، يتناقص الجزء الفعال من المسام تدريجيًا، وتنخفض النفاذية، وتتحسن دقة الترشيح.

طريقة تصفية الألومنيوم

ترشيح المواد السائبة هو عملية تتم باستخدام شبكة ترشيح عميقة. وتتمثل آلية الترشيح في هذا المرشح بشكل أساسي في الفصل الميكانيكي للشوائب غير المعدنية الكبيرة والخشنة الموجودة في المادة المنصهرة من خلال عمل الشبكة، والتي لا يمكنها احتجاز سوى الشوائب الموجودة في المادة المنصهرة التي يزيد حجمها عن حجم فتحات الشبكة (بافتراض أن الشوائب لا يمكن أن تتشوه). وتتمثل آلية الترشيح لمرشح المواد السائبة المصنوع من مواد محايدة بشكل أساسي في الفصل الميكانيكي للشوائب الصلبة الموجودة في المادة المنصهرة من خلال الترسيب والاعتراض الهيدروديناميكي والمباشر.

يتميز مرشح المواد السائبة بمساحة سطح نوعية كبيرة، مما يتيح فرصة كافية للتلامس بين المادة المنصهرة ووسط الترشيح. وعندما تحمل المادة المنصهرة شوائب صلبة عبر القناة الضيقة للمرشح ذات المقاطع العرضية المتغيرة، فإن ذلك ينتج عن وجود شوائب صلبة. تختلف كثافة وسرعة المادة المنصهرة، لذا من الممكن أن تترسب تحت تأثير الجاذبية. أيضًا، نظرًا لطبيعة الجسيمات الصلبة غير الكروية ومجال قوة القص غير المتساوي، تتحرك الجسيمات الصلبة أفقيًا، وبالتالي يتم ربطها أو تعلقها أو امتصاصها بواسطة جدار القناة. وتتعاظم الظاهرة المذكورة أعلاه بتكوّن منطقة دوامة منخفضة الضغط حيث يتغير المقطع العرضي للنفق بشكل مفاجئ. وبالإضافة إلى آلية الترشيح المذكورة أعلاه، فإن مرشح المواد المانعة المصنوع من مادة نشطة ينتج أيضًا ترشيحًا عميقًا فيزيائيًا وكيميائيًا بفضل تأثير القوة السطحية والقوة الكيميائية، مما يتيح تنقية المادة المنصهرة بشكل أكثر دقة.

يمكن لمرشح المواد السائبة أن يحتجز الشوائب الصلبة التي يكون حجمها أصغر بكثير من قطر مسامه. أما مرشح الطبقة السائلة فيستخدم مادة تذويب سائلة لغسل المعدن السائل. وتستند آلية الترشيح فيه إلى التفاعل الفيزيائي والكيميائي بين مادة التذويب والشوائب غير المعدنية، بالإضافة إلى ترطيب مادة التذويب للشوائب وامتصاصها وحلها فيها.