إزالة الغازات من الألومنيوم والترشيح

يُعد وجود الهيدروجين والجسيمات الدقيقة في منتجات الصب مشكلة خطيرة؛ لأن المنتجات النهائية التي تتم معالجتها على قضبان الصب (مثل القضبان والأسلاك المشكلة بشكل مستمر) تتميز ببنية حبيبية رديئة، مما يؤدي إلى انخفاض خصائصها الميكانيكية. علاوة على ذلك، عند استخدام المنتج كموصل، فإن وجود المكونات غير المرغوب فيها يمكن أن يقلل بشكل كبير من الموصلية الكهربائية للمنتج. يجب أن تصل نقاء الألومنيوم المنصهر إلى معيار معين، ويجب تنقية المعدن المنصهر. تستخدم معظم مصانع صب الألومنيوم طرق إزالة الغازات والترشيح التالية: تدفق التكرير وتُستخدم الغازات الخاملة لتقليل محتوى الهيدروجين، و مرشح رغوي خزفي تُستخدم الألواح لإزالة الجسيمات الصلبة الدقيقة.

عادةً ما يتم إزالة الشوائب من المعدن المنصهر على دفعات من خلال معالجة المادة المنصهرة في فرن احتجاز أو في مغرفة. ومع ذلك، وبما أن هذه الطريقة تستغرق وقتًا طويلاً وتتطلب كمية كبيرة من غاز إزالة الشوائب، فإنها لا تعتبر مرضية تمامًا. بالإضافة إلى ذلك، حتى بعد عملية التذويب على دفعات، وبسبب إعادة امتصاص الهيدروجين وتوليد المزيد منه من خلال تفاعل المعدن مع الرطوبة التي قد تكون موجودة في النظام بأكمله، عادةً ما تبقى كمية كبيرة من الهيدروجين في قطعة الصب. بالإضافة إلى ذلك، على الرغم من أن طرق ترشيح المعدن المنصهر عبر مرشحات مقاومة للحرارة تُعد مرضية بشكل عام في إزالة الجسيمات الصلبة الدقيقة، إلا أنها لا تُعد مفيدة في تقليل محتوى الغاز في المعدن المنصهر بشكل ملحوظ.

توفر شركة AdTech نظام معالجة متتالي من مرحلتين لإزالة الغازات وترشيح المعادن المنصهرة، ولا سيما الألومنيوم وسبائك الألومنيوم. يتم صهر المعدن المنصهر في المرحلة الأولى من نظام إزالة الغازات لإزالة الهيدروجين، ثم يتم ترشيحها عبر مرشح CFF. وتُستخدم وسائط الترشيح الحبيبية الموجودة في المرحلة الثانية لإزالة المواد الصلبة الدقيقة منها.

يعتمد مبدأ تشغيل معدات إزالة الغازات أثناء الإنتاج على مبدأ التعويم بالغاز. يتم حقن غاز المعالجة (غاز خامل أو خليط من الغاز الخامل والكلور) في المادة المنصهرة عبر الدوار، حيث يقوم الدوار بتفتيته إلى فقاعات دقيقة متناثرة بشكل متجانس، وترتفع هذه الفقاعات الدقيقة إلى سطح المادة المنصهرة، وتتم المهام التالية أثناء عملية صعود الفقاعات الدقيقة:

• يتم امتصاص الهيدروجين داخل الفقاعة ثم يتم التخلص منه؛;
• يتم إزالة الفلزات القلوية عن طريق التفاعل الكيميائي مع غاز الكلور (تكوين كلوريد)؛;
• يتم احتجاز الشوائب داخل الفقاعات، ثم ترتفع إلى سطح المادة المنصهرة لتشكل الخبث.