تقع معدات إزالة الغازات على الخط الفاصل بين الفرن ومحطة الصب، وتتمثل مهمتها في إزالة الشوائب الموجودة في الألومنيوم المنصهر وسبائكه والتي تؤثر على جودته وخصائصه الميكانيكية. وتؤدي هذه المعدات وظيفتين مزدوجتين هما المعالجة والتسخين. وتستند عملية المعالجة المختارة إلى مبدأ التعويم بالغاز، حيث يتم حقن غاز المعالجة وتوزيعه بالتساوي، وتتدفق الفقاعات الدقيقة صعودًا إلى داخل المادة المنصهرة. ويتم امتصاص الهيدروجين داخل الفقاعة ثم التخلص منه. ويتفاعل المعدن القلوي كيميائيًا مع غاز الكلور، ويتم منع الشوائب من أن تحبسها الفقاعات. تتصادم الشوائب الكبيرة، بينما يتم اعتراض الشوائب الصغيرة في خط مستقيم. ثم ترتفع إلى سطح المادة المنصهرة لتشكل خبثًا.
تلعب الفوهة الدوارة في معدات إزالة الغازات دورًا مهمًا في تنقية الفقاعات وتشتيتها في سائل الألومنيوم أثناء الدوران، كما أنها تتسبب في دوران سطح السائل. ومع استمرار زيادة سرعة الفوهة، تتشكل منطقة ضغط سلبي في مركز الألومنيوم المنصهر، مما يؤدي إلى تكثيف امتصاص الهيدروجين والأكسدة وتشكل الخبث في الألومنيوم المنصهر. ولا تقتصر شفرات الفوهة على إحداث تأثير تحريك أفقي على الألومنيوم المنصهر فحسب، بل تدفع أيضًا خليط الغاز والسائل إلى الأعلى. تأثير الرش، الذي يزيد من اضطراب الألومنيوم المنصهر. بسبب التأثير الميكانيكي للشفرات على الفوهة الدوارة، يكون الألومنيوم المنصهر في حالة مضطربة، وتؤدي قوة الطرد المركزي إلى تحرك الألومنيوم المنصهر بشكل شعاعي داخل الفوهة، ويتم رش الغاز في الألومنيوم المنصهر مع تدفق الألومنيوم المنصهر.
عندما تكون سرعة فوهة جهاز إزالة الغاز عبر الإنترنت منخفضة، يكون تأثير الفوهة في تقليب الألومنيوم المنصهر ضئيلًا، وتكون الاضطرابات في الألومنيوم المنصهر منخفضة، كما يكون تأثير الشفرة الميكانيكي في تفكيك الغاز ضئيلًا، وبالتالي يكون حجم الفقاعات أكبر؛ وعندما تكون السرعة عالية، تكون الاضطرابات في الألومنيوم المنصهر كبيرة. تزداد شدة التدفق، ويكون للشفرة تأثير تقسيم ميكانيكي كبير على الغاز، وتكون قوة الطرد المركزي التي يتلقاها سائل الألومنيوم كبيرة. تنتشر الفقاعات بعيدًا مع سائل الألومنيوم، وتكون احتمالية تكتل الفقاعات ضئيلة، ويكون حجم الفقاعات صغيرًا. لذلك، وبالنظر إلى تأثير سرعة الدوران على تنقية الفقاعات والتداخل مع الألومنيوم المنصهر، يجب أن تكون سرعة دوران الفوهة حوالي 250 دورة في الدقيقة في الإنتاج الفعلي.
تلعب شفرات الفوهة دورًا مهمًا في كفاءة إزالة الهيدروجين. يمكنها الاصطدام بالفقاعات وتفتيتها لتقليل حجمها. وفي الوقت نفسه، تستخدم قوة الطرد المركزي لتشتيت الفقاعات وتوزيعها بالتساوي، مما يقلل من احتمال اندماجها ويحسن فعالية إزالة الهيدروجين.
يُعد تدفق الغاز معلمة مهمة في عملية إزالة الهيدروجين من الألومنيوم المنصهر. ولتحقيق تأثير معين في إزالة الهيدروجين في حوض الصهر الذي تبلغ سعته حوالي 60 طنًا، يجب أن تكون سرعة حقن الغاز كافية. فكلما زاد تدفق الغاز، ارتفعت كفاءة إزالة الهيدروجين. ومع ذلك، لا يمكن زيادة تدفق الهواء بشكل غير محدود، ويمكن ضبط إمداد الهواء في نطاق يتراوح بين 1.5 و6.5 م^3/ساعة. إذا كان تدفق الهواء كبيرًا جدًّا، فستتكون فقاعات كثيرة جدًّا في غرفة التفاعل. نسبيًّا، تتحول كمية الألومنيوم المنصهر المراد معالجتها إلى غاز، ويقل وقت التلامس مع السائل. وفي الوقت نفسه، عندما يكون تدفق الهواء كبيرًا جدًّا، يزداد الحمل الحراري العلوي والسفلي لسائل الألومنيوم، مما يؤدي إلى وجود الفقاعات في الألومنيوم المنصهر. ويُقلَّص وقت البقاء داخل الجسم بشكل كبير، مما يقلل من فعالية إزالة الهيدروجين.
ولهذا السبب، في عملية الإنتاج الفعلية، ومن أجل تقليل تأثير الحمل الحراري العلوي والسفلي وتحسين معدل استفادة الغاز، ينبغي تجنب التدفق المفرط للغاز قدر الإمكان. فمن الصعب تحسين كفاءة إزالة الغازات بمجرد زيادة معدل تدفق الغاز وحده. يجب التحكم في معدل تدفق الغاز بحيث لا ينقلب مستوى سائل الألومنيوم. وفقًا للاختبارات الميدانية، بالنسبة لسبائك 6061، يبلغ معدل تدفق الغاز 4-4.5 م^3/ساعة عندما يصل معدل إزالة الغازات إلى أكثر من 50% ولا ينقلب الألومنيوم المنصهر.
مقالات ذات صلة:
نظام إزالة الغازات من المعادن
نقاء المعدن المنصهر
آلة إزالة الغازات من الألومنيوم
وحدة إزالة الغازات الدوارة
إزالة غازات الهيدروجين
معدات التكرير عبر الإنترنت
إزالة الغازات بالدوران
إزالة الغازات من الألومنيوم باستخدام النيتروجين
جهاز إزالة الغازات من الألومنيوم المنصهر
طريقة إزالة الغازات بالدوران
معدات إزالة الغازات من الألومنيوم
إزالة الغازات من الألومنيوم عبر الإنترنت