القائمة إغلاق

تكرير المعادن المنصهرة

تكرير المعادن المنصهرة

يستخدم معظم مصنعي الصب والدرفلة غاز الأرجون أو النيتروجين عالي النقاء كحامل في عملية التكرير، ويقومون بتنقية المعدن المنصهر عن طريق نفخ مواد التذويب في المعدن المنصهر.

نظرًا لأن الغاز الخامل غير قابل للذوبان في الألومنيوم، فعندما يتم نفخ فقاعات غاز خامل صغيرة ومتجانسة في المحلول، يكون ضغط الهيدروجين في المحلول أكبر من الضغط داخل الفقاعات، مما يجعل الهيدروجين الموجود في المعدن يستمر في الانتشار داخل فقاعات الغاز الخامل حتى يصل فرق الضغط إلى الصفر ويتحقق التوازن. وأثناء عملية تعويم الفقاعات، يتم إزالة جزء من الهيدروجين الموجود في المحلول. وبسبب التوتر السطحي للفقاعة، يتم امتصاص الشوائب العالقة في المحلول على سطح الفقاعة، كما يتم التخلص من جزء من الخبث أثناء تعويم الفقاعات. لذلك، كلما زاد عدد الفقاعات التي يتم نفخها في المادة المنصهرة، كان ذلك أفضل، وكلما كانت أكثر كثافة، كان ذلك أفضل.

يستخدم تكرير المعدن المنصهر بشكل أساسي مسحوق الصهر, ، وتتألف المواد المتدفقة بشكل أساسي من الكلوريد والفلوريد والكربونات. ومن خلال امتصاص الأملاح وذوبانها والتفاعلات الكيميائية التي تحدث معها، بالإضافة إلى امتصاص فقاعات المواد المتطايرة المتولدة، يتم تحقيق هدف إزالة الخبث وإزالة الغازات.

يحتوي الألومنيوم المنصهر على العديد من الشوائب المؤكسدة ونسبة عالية من الخبث. وتتراوح نسبة شوائب الخبث في الألومنيوم الأولي المنتج بالكهربوليز بشكل عام بين 1% و2%. وهذه شوائب ضارة، لا تؤثر فقط على أداء رقائق الألومنيوم، بل تتسبب أيضًا بسهولة في حدوث تشققات أو كسر الشرائط أثناء عملية درفلة الرقائق.

تتكون الشوائب الغازية في سائل الألومنيوم الإلكتروليتي بشكل أساسي من الهيدروجين (حوالي 70% إلى 90%). يبلغ محتوى الهيدروجين في محلول الألومنيوم الكهربائي أكثر من 0.30 مل/(100 غرام من الألومنيوم). وعندما لا تكتمل عملية إزالة الغازات، يتراكم الهيدروجين المترسب أثناء تصلب الصفيحة المصبوبة والمدرفلة في مقدمة فوهة الصب. عند درفلة الصفيحة المصبوبة والمدرفلة، يتم إخراجها باستمرار لتشكيل قناة هوائية. عندما تكون هذه الظاهرة طفيفة، يتم ضغط المسام الدقيقة معًا لتشكيل خطوط بيضاء على سطح الصفيحة؛ وعندما تكون شديدة، تتشقق الصفيحة مباشرةً وتشكل خطوطًا تشبه الأخاديد. سيؤدي استخدام هذه الألواح المصبوبة والمدرفلة إلى كمية كبيرة من نفايات الثقوب الدقيقة وتكسر أو تشقق رقائق الألومنيوم، ولا يمكن ضمان إنتاج رقائق الألومنيوم. هذا هو الحلقة الأساسية التي يجب التحكم فيها أثناء الإنتاج.