القائمة إغلاق

تنقية الألومنيوم في الفرن

تنقية الألومنيوم في الفرن

بشكل عام، تشمل عمليات تنقية الألومنيوم في الأفران طريقة الصهر، وطريقة التنقية بالغاز (الغاز النشط والقابل للتحلل)، والتنقية بالفراغ، والتنقية الميدانية. ومن بين هذه الطرق، تُعد طريقتا التنقية بالصهر والتنقية بالغاز أكثر طرق تنقية الألومنيوم في الأفران انتشارًا.

تنقية المادة المساعدة هي عملية تتم خلال صهر سبائك الألومنيوم، حيث تُضاف المادة المساعدة إلى المادة المنصهرة، من خلال سلسلة من التفاعلات الفيزيائية والكيميائية، بهدف إزالة الغازات والشوائب. تتحدد قدرة المذيب على إزالة الشوائب من خلال امتصاص المذيب للشوائب المؤكسدة في المادة المنصهرة وحلها فيها، بالإضافة إلى التفاعل الكيميائي بين المذيب والمادة المنصهرة. فكلما انخفض التوتر السطحي بين المذيب والشوائب، زادت كفاءة امتصاص المذيب للشوائب وقوة إزالتها.

بالإضافة إلى مادة التذويب التي يتمثل الغرض الرئيسي منها في إزالة الغازات والشوائب، هناك أيضًا بعض أنواع مادة التذويب الأخرى، مثل عوامل التغطية و عوامل تنظيف الخبث.

عامل التكسير

بالمقارنة مع تنقية الصهر، تعتمد تنقية الغاز بشكل أساسي على نفخ غاز نشط أو خامل في الصهر. وبالإضافة إلى استخدام قانون الضغط الجزئي للغاز لتحقيق هدف إزالة الغازات وهدف امتصاص الفقاعات واحتوائها، يمكن أيضًا دمج الغاز النشط مع الصهر. يتفاعل الهيدروجين الموجود في المادة مباشرةً لإنتاج نواتج غازية لتحقيق الانتشار وإزالة الغازات، والتطفو، وإزالة الخبث.

بالمقارنة مع طرق التنقية الأخرى المستخدمة في فرن التنقية، تتميز طريقة الفلوكس وطريقة التنقية بالغاز بمجموعة من المزايا، مثل الاستثمار المحدود، والتكلفة المنخفضة، وسهولة التشغيل، وفعالية التنقية الكبيرة، وهي حالياً من طرق التنقية المستخدمة على نطاق واسع.

ومع ذلك، فإن تنقية الغاز تنطوي أيضًا على بعض المشكلات، مثل درجة نقاء الغاز، وحجم وتجانس الفقاعات التي يتم نفخها في المادة المنصهرة. وفي الوقت نفسه، غالبًا ما تكون الغازات التفاعلية سامة (مثل الكلور) وتؤدي إلى تآكل المعدات. يعتمد تنقية الغاز الخامل بشكل أساسي على الانتشار وإزالة الغازات، والتطفو، وإزالة الخبث لتحقيق الغرض من التنقية. وعلى الرغم من أنه يتغلب على عيوب تآكل المعدات الناتج عن الغازات النشطة، إلا أن كفاءة تنقيته أقل بكثير من كفاءة الغازات النشطة، ولا يمكنه إزالة الفلزات القلوية والفلزات القلوية الترابية.

ومن الجدير بالذكر أنه بالإضافة إلى الامتصاص الفيزيائي والكيميائي، والذوبان، والترابط بين مادة الصهر والشوائب الموجودة في المادة المنصهرة، يمكن أن تتحلل مادة الصهر أو تتفاعل مع المادة المنصهرة لتوليد غازات متنوعة، مما يؤدي إلى تنقية الغاز. وعلى عكس شوائب الامتصاص الغازي، يمكن للمذيب في حالته المنصهرة أيضًا ترطيب الشوائب، وتكون العملية الحركية للامتصاص أكثر فعالية. وتعد هذه الآلية أكثر كفاءة من طريقة التعويم الغازي في امتصاص الشوائب، كما أنها قادرة على بلمرة الشوائب ذات الأحجام المختلفة.

تستخدم معظم مصانع صب الألومنيوم عملية الخلط والتكرير باستخدام مادة الصهر الغازية، حيث يتم الجمع بين آليات تنقية متعددة لتحقيق تنقية عالية الكفاءة.