القائمة إغلاق

غاز الفلوكس

غاز الفلوكس

من أجل إزالة العناصر القلوية (مثل الصوديوم والكالسيوم والبوتاسيوم والليثيوم)، يُعد استخدام غاز الصهر النشط المحتوي على الكلور الممارسة المتبعة في معالجة الألومنيوم المنصهر. وفي ظل ظروف التوازن، تتكون كلوريدات كل عنصر من هذه العناصر كنواتج للتفاعل. وباستثناء LiCl، فإن جميع أملاح الهاليدات هذه، باعتبارها مواد نقية، تكون صلبة عند درجات حرارة المعالجة العادية، لذا يمكن فصلها بسهولة على سطح المادة المنصهرة وإزالتها عن طريق القشط.

عادةً ما توجد العناصر القلوية في تركيزات في المادة المنصهرة تقل عن 500 جزء في المليون. ووفقًا لقانون التفاعل الكتلي (حيث يتناسب معدل التفاعل مع تركيز المادة المتفاعلة)، تتولد أملاح شبه مستقرة غير متوازنة، مثل AlCl₃ و MgCl₂ (في حالة وجود المغنيسيوم). هذه الهاليدات غير مرغوب فيها لأنها تساهم بشكل كبير في تكوين الانبعاثات الجوية. بالإضافة إلى ذلك، يذوب MgCl₂ عند 1306 درجة فهرنهايت، وعادةً ما يذوب عند درجة حرارة عملية الذوبان العادية. الملح المنصهر غير مرغوب فيه للغاية لأنه يصعب إزالته إلى السطح لغرض التصفية. لذلك، هناك حاجة ماسة إلى إجراء تفاعل لعناصر الفلزات القلوية لإنتاج أملاح ذات درجة انصهار أعلى، والتي يمكن فصلها بشكل أكثر فعالية إلى السطح في شكل صلب عن طريق التعويم.

في الطريقة الحالية لتوزيع غاز التذويب، على سبيل المثال، في كتلة الألومنيوم المنصهر، يتم إدخال غاز التذويب إلى الكتلة الرئيسية في اتجاه محوري نزولي، ويتم توزيعه بواسطة دافع دوار مركب على العمود. ومع ذلك، فإن هذه الطريقة لا تخلو من القيود. تولد المروحة الدوارة دوامة حول العمود، مما يشير إلى أن معظم المعدن المنصهر يدور حول عمود المروحة بمعدل قريب من سرعة المروحة. ويميل غاز التذويب المضاف إلى المعدن المنصهر إلى الدوران مع المعدن المنصهر مع تشتت ضئيل جدًا. بالإضافة إلى ذلك، فإن الدوامة تؤدي إلى زيادة المساحة السطحية للمادة المنصهرة المعرضة للهواء. ويؤدي التعرض المتزايد للمعدن المنصهر للهواء إلى زيادة تكوين الرغوة، وما يتبع ذلك من انجراف الرغوة، وآثارها الجانبية السلبية.

وعندما تكون مادة الصهر غازًا، يمكن أن تتسبب التيارات الدوامة في مشاكل بطريقة أخرى. فغاز الصهر يتحرك نحو مركز الدوامة، ونتيجة لذلك، لا تخضع الأجزاء الأخرى من المادة المنصهرة للمعالجة الكافية بواسطة غاز الصهر. وبالتالي، تنخفض فعالية العملية لأن جزءًا من المادة المنصهرة لا يتم معالجته بواسطة مادة التذويب. بالإضافة إلى ذلك، يميل غاز التذويب المحبوس في نمط تدفق المعدن المنصهر إلى الاندماج، مما يؤدي إلى تكوّن فقاعات غاز تذويب أكبر حجمًا في المادة المنصهرة. وتقلل الفقاعات الأكبر حجمًا من كفاءة عملية التذويب لأن كمية المعدن المنصهر التي تتم معالجتها تكون أقل.

لذلك، هناك حاجة ماسة إلى عملية صهر أكثر فعالية، تعمل على منع امتصاص الخبث من السطح مرة أخرى إلى داخل المادة المنصهرة من خلال تكوين تيارات دوامية، على سبيل المثال، للحفاظ على تشتت المادة المنصهرة بشكل دقيق في كامل المادة المنصهرة، وتعزيز التلامس مع المعدن المنصهر. تُحسّن المادة المنصهرة عملية صهر المعدن. بالإضافة إلى ذلك، هناك حاجة ماسة إلى تحسين الترشيح باستخدام الرغوة الخزفية طريقة لترشيح الألومنيوم المنصهر.