القائمة إغلاق

إزالة الشوائب من الألومنيوم المذاب

إزالة الشوائب من الألومنيوم المذاب

تُستخدم عملية إزالة الشوائب من الألومنيوم المنصهر بشكل أساسي لتنقية سائل السبيكة بعد الصب في عملية الصب، بهدف الحد من مشاكل الشوائب غير المعدنية المختلفة في عملية الصب أو القضاء عليها. تمثل نفايات الصب الناتجة عن عيوب الصب، مثل الشوائب غير المعدنية، ما يصل إلى 50%-60% من إجمالي النفايات. عندما ترتفع التكاليف المختلفة، يمكن توقع الأضرار الناجمة عن البيئة الخارجية وتدفق النفايات الزائدة، كما أن وجود العيوب لا يؤدي فقط إلى إضعاف الخصائص الميكانيكية وأداء الصب بشكل خطير، بل له أيضًا تأثير ضار على عملية القطع ومظهر قطعة الصب.

تستخدم عمليات إزالة الشوائب من ذوبان الألومنيوم عادةً رغوة البولي يوريثان كحامل، حيث تُغمر في ملاط خزفي مصنوع من مساحيق دقيقة مثل الركام المقاوم للحرارة والمواد الرابطة والماء، ثم يتم عصر الملاط الزائد المحيط بألياف الرغوة. وبعد التجفيف، تحميص وتلبيد المواد الخزفية عند درجات حرارة عالية، تتشكل في النهاية المنتجات الخزفية الرغوية.
نظرًا لاختلاف درجة حرارة صب سبيكة الصب، يجب أن يكون الصب مصنوعًا من مرشح من الرغوة الخزفية المقاومة للحرارة. في العقود الأخيرة، وبناءً على خصائص السبائك المختلفة، تم تطوير مرشحات رغوية خزفية من مواد متنوعة واحدة تلو الأخرى في الداخل والخارج.

لا تقتصر عملية إزالة الشوائب من الألومنيوم المنصهر على إزالة عدد كبير من الشوائب الدخيلة الموجودة في سائل الألومنيوم بفعالية فحسب، بل إنها ترشح أيضًا الشوائب الصغيرة التي لا يتجاوز حجمها بضعة ميكرونات، والتي يتعذر إزالتها بالطرق التقليدية. ونظرًا لأن الأيونات الضارة، مثل ذرات الهيدروجين الموجودة في الألومنيوم السائل، غالبًا ما يتم امتصاصها على الشوائب، ويمكن أن تصبح هذه الشوائب نواة لتكوين الفقاعات، فإنه يمكن تقليل الغازات الضارة في الألومنيوم السائل أثناء تصفية الشوائب.

وحدة الترشيح بالصفائح

ستتخذ الشركات المصنعة لعناصر الترشيح المصنوعة من الرغوة الخزفية للألمنيوم المنصهر مجموعة كاملة نسبيًا من الإجراءات لضمان استقرار المنتج والتأكد من أن قوة المنتج النهائي ومعدل الثقوب المارة وأبعاده الهندسية وجودة مظهره وخصائصه الفيزيائية والكيميائية تتوافق مع المعايير. في مرحلة الإنتاج، ومن أجل تحقيق تأثير ترشيح أفضل، يجب أن يتمتع سائل الألومنيوم الموجود في المرحلة السابقة للمرشح بدرجة معينة من النظافة، أي أنه يمكن معالجة سائل الألومنيوم في المرحلة السابقة باستخدام إزالة الهيدروجين بالغاز التقليدية أو باستخدام مادة مساعدة.

وإذا لم يتم اتخاذ التدابير المذكورة أعلاه، فإن عمليات الترشيح والتنقية في ظل وجود نسبة عالية من الهيدروجين والأكسجين، والعديد من الشوائب غير المعدنية، وذوبان سبائك الألومنيوم، والأحجام الكبيرة، لن تؤدي فقط إلى انخفاض كفاءة الترشيح، بل ستؤدي أيضًا إلى انسداد المرشح بسهولة، مما يؤدي إلى ارتفاع التكاليف وتدني فعالية عملية التنقية.

بعد اتخاذ الإجراءات المذكورة أعلاه، انخفض محتوى الهيدروجين في سائل السبائك إلى مستوى منخفض جدًّا، كما أصبح حجم شوائب الأكسيد في السائل صغيرًا جدًّا أيضًا. ولذلك، فإن استخدام مرشحات رغوة الألومنيوم المنصهرة يمكن أن يزيل بشكل فعال شوائب الأكسيد الدقيقة والمتناثرة، مما يؤدي إلى تحسين كفاءة الترشيح وخفض تكاليف الترشيح والتنقية.

بالإضافة إلى ذلك، من الضروري حماية سائل الألومنيوم عالي الجودة الذي تم ترشيحه من التلوث الثانوي؛ أي أنه يجب أن تكون المواد المقاومة للحرارة الموجودة في المرحلة التالية من صندوق الترشيح أكثر صرامة، كما يجب حماية طبقة الأكسيد السطحية لسائل الألومنيوم في المرحلة التالية.