طرق تقليل خسائر الصب
التحكم في درجة حرارة الألومنيوم السائل
تبلغ درجة انصهار الألومنيوم 660 درجة مئوية. وبشكل عام، يتم التحكم في درجة حرارة صب الألومنيوم الأولي عند حوالي 730 درجة مئوية أو أقل من ذلك. وتكون سيولة سبائك الألومنيوم أقل نسبيًا من سيولة الألومنيوم الأولي، حيث تتراوح بين 710 و730 درجة مئوية. للاستخدام المباشر في وحدة الألومنيوم السائل في الخلية الإلكتروليتية، عندما يدخل سائل الألومنيوم عالي الحرارة إلى فرن الخلط، يجب خلطه مع المواد الباردة في الوقت المناسب، أي إضافة الألومنيوم الأقل جودة، وخبث الألومنيوم، إلى فرن الخلط والاحتفاظ، أو يمكن إضافة جزء من السبائك الوسيطة إلى الفرن مسبقًا. تتشكل حالة صهر تحت الضغط، مما لا يؤدي فقط إلى زيادة العائد الفعلي بل يقلل أيضًا من درجة الحرارة. وفي الوقت نفسه، يجب أن يكون سطح المادة الباردة المضافة نظيفًا وخاليًا من بقع الزيت، وإلا فقد تحترق وتطلق حرارة وتسهم في اشتعال الحريق. باختصار، يمكن أن يؤدي خفض درجة حرارة الألومنيوم المنصهر بشكل فعال إلى درجة حرارة الصب المقابلة إلى تقليل التأثير الكبير لدرجة الحرارة على خسارة الصب.
تقليل شدة التلامس بين الألومنيوم السائل والهواء. فكلما زادت شدة التلامس بين الألومنيوم السائل والأكسجين، زادت خطورة خسائر الاحتراق الناتجة عن الأكسدة، وزادت خسائر الصب.
1) تقليل مدة تلامس الألومنيوم السائل مع الأكسجين: ① مع مراعاة تلبية متطلبات الإنتاج، يجب تحويل الألومنيوم السائل الموجود في الفرن إلى منتجات نهائية في أسرع وقت ممكن. ومن الأفضل إنتاج المكونات المطلوبة في الوقت الحالي، وتجنب بقاء الألومنيوم السائل في الفرن لفترة طويلة جدًّا؛ ② ترتيب معدات الصهر والصب بشكل معقول لتقصير طول قناة الصب قدر الإمكان، بهدف تقليل مدة تعرض الألومنيوم السائل للهواء. وفي الوقت نفسه، يمكن تغطية الجزء العلوي من قناة الصب بلوح عازل من سيليكات الألومنيوم، والذي يتمتع بتأثير عازل معين ويمكنه تقليل محتوى الأكسجين في قناة الصب.
باختصار، يجب تجنب التخزين طويل الأمد للألمنيوم المنصهر في فرن الخلط لأسباب عديدة، وذلك بهدف تقليل مدة التلامس بين الألمنيوم المنصهر والأكسجين، وبالتالي تقليل خسائر الصب.
2) التحكم في طريقة خلط الألومنيوم السائل: سواء كان الخلط يدويًّا باستخدام مجرفة كبيرة أو خلطًا ميكانيكيًّا، يتم إجراؤه مع فتح باب الفرن، مما لن يؤدي فقط إلى تقلبات هائلة في مستوى السائل، وزيادة مساحة التلامس مع الأكسجين، بل سيؤدي أيضًا إلى زيادة محتوى الأكسجين في الفرن، مما سيؤدي حتمًا إلى تسريع التفاعل الكيميائي المذكور أعلاه وزيادة خسارة الاحتراق. يمكن إجراء التحريك الكهرومغناطيسي في حالة الإغلاق، وتكون تقلبات مستوى السائل ضئيلة، مما يتجنب بشكل فعال العيوب المرتبطة بذلك. وفي الوقت نفسه، يمكن أن يقلل أيضًا من الرطوبة الموجودة في الهواء الداخل إلى الفرن ويقلل من احتمالية امتصاص الألومنيوم السائل للهيدروجين.
3) التحكم في ارتفاع النفخ أثناء تكرير الألومنيوم السائل: تتمثل الطريقة العامة للتكرير في رش عامل التكرير يدويًّا داخل الفرن، ثم إجراء عمليات التقليب والتكرير؛ ولكن بالنسبة لإنتاج بعض السبائك، يلزم استخدام التكرير بالنفخ بالنيتروجين (تستغرق مدة التكرير وقتًا أطول، قد تصل إلى 30 دقيقة تقريبًا)، سيكون هناك حتمًا ارتفاع معين للفقاعات، أفقيًّا إلى الجانب وعموديًّا إلى الأعلى، مما سيؤدي إلى تقلبات هائلة في الألومنيوم السائل. لذلك، من الأفضل ضبط ضغط النيتروجين للتحكم في ارتفاع الفقاعات عند 10-15 مم.