إزالة الغازات وتنقية الحبيبات

يتم عادةً معالجة الألومنيوم المنصهر قبل الصب لإزالة الهيدروجين المذاب في المادة المنصهرة. وتُعرف هذه المعالجة باسم «إزالة الغازات وتنقية الحبيبات».

إزالة الغازات وتنقية الحبيبات

يُعد إزالة الغازات من الممارسات الشائعة لتقليل محتوى غاز الهيدروجين في الألومنيوم المنصهر وسبائكه.

من أقدم طرق إزالة الغازات معالجة المادة المنصهرة (الألومنيوم المنصهر/سبائك الألومنيوم) باستخدام الإيثان سداسي الكلور. وفي هذه العملية، تتم إزالة الغازات بفعل غاز الكلور المنبعث من تحلل الإيثان سداسي الكلور أثناء مروره عبر المادة المنصهرة.

من أجل تحسين فعالية إزالة الهيدروجين، وكذلك لتسهيل التشغيل والحد من المخاطر البيئية؛; إزالة الغازات عبر الإنترنت وقد تم تبنيها من قبل القطاع.

في عملية إزالة الغازات أثناء التشغيل (On-line Degassing)، يتم تمرير النيتروجين أو غاز خامل مثل الأرجون عبر المادة المنصهرة بمساعدة فوهات دوارة مصممة خصيصًا لهذا الغرض، مما يتيح للهيدروجين المذاب الخروج من المادة المنصهرة على شكل فقاعات. ومن بين المعدات المتوفرة في السوق لهذا الغرض: SNIF وLARS وغيرها.

وفي التطورات اللاحقة، أُضيفت نسبة ضئيلة من الكلور إلى غاز التطهير. وقد ساعد ذلك في تحسين فعالية عملية إزالة الغازات، ومن ثم حظي هذا الأسلوب بالقبول. ومع ذلك، فإن إضافة الكلور تنطوي على تعقيدات ومخاطر خاصة بها، بالإضافة إلى التكلفة.

يتم إجراء عملية صقل حبيبات الألومنيوم وسبائكه بهدف تحسين البنية المجهرية للمنتج المصبوب، وذلك من أجل تحسين معدل الصب، ومقاومة التشقق الحراري، والخصائص الميكانيكية، ولا سيما الصلابة والليونة، وما إلى ذلك.

بإيجاز، فإن عملية تنقية الحبيبات من الناحية المعدنية تتمثل في أن مادة «Gain Refiner»، عند إدخالها في الألومنيوم المنصهر وسبائكه، تزيد من عدد المواقع المتاحة لتكوين الحبيبات. في مثل هذه الظروف، تتشكل حبيبات أكثر على حساب حجم الحبيبات الفردية. وبالتالي، ستحتوي البنية المجهرية للمادة على حبيبات أصغر/أدق، مما يؤدي إلى خصائص ميكانيكية أفضل.