Menu Close

تقنية التنقية في الفرن

تقنية التنقية في الفرن

تُستخدم تقنية التنقية في الفرن لإزالة الغاز والشوائب الأخرى. ويأتي الهيدروجين الموجود في سبائك الألومنيوم بشكل أساسي من بخار الماء الموجود في غاز الفرن. ويزداد محتوى الهيدروجين في الألومنيوم السائل مع ارتفاع الضغط الجزئي للهيدروجين وارتفاع درجة الحرارة.

تأتي بعض الشوائب الموجودة في ذوبان الألومنيوم وسبائك الألومنيوم مباشرةً من الفرن، بينما يتشكل معظمها خلال عملية الصهر والصب، وتكون في الغالب شوائب أكسيدية. وتؤدي الجسيمات الكبيرة من الشوائب إلى انقطاع تماسك هيكل المسبوكات، وتقليل إحكام التماسك في قطعة العمل، وتشكل مصدرًا للتآكل، وتقلل بشكل كبير من قوة ومرونة المواد، وغالبًا ما تصبح مصدرًا للشقوق.

بالإضافة إلى ذلك، فإن الشوائب الدقيقة المنتشرة في ذوبان الألومنيوم تزيد من لزوجة الذوبان، مما يقلل من قدرة تغذية سبائك الألومنيوم، ويسهل تكوّن تجاويف الانكماش أو المسامية. أما بالنسبة لسبائك الألومنيوم عالية القوة، فإن ذلك سيقلل من قوتها الميكانيكية وموثوقيتها، ويؤثر بشكل خطير على جودة سطحها وجودتها الداخلية، مما يؤدي إلى انخفاض معدل المنتجات النهائية وحتى إلى خسارة الدفعة بأكملها. لذلك، من المهم جدًا التحكم في محتوى الهيدروجين والشوائب غير المعدنية والعناصر الضارة في الألومنيوم وسبائكه المنصهرة باستخدام مبادئ فيزيائية وكيميائية معينة وتدابير عملية فعالة مناسبة.

يمكن تقسيم تقنيات التنقية المستخدمة في الأفران إلى تقنيات معالجة التنقية بالامتصاص وتقنيات معالجة التنقية غير القائمة على الامتصاص. وتشمل الفئة الأولى بشكل أساسي التنقية بالغاز الخامل، والتنقية بالغاز النشط، والتنقية بالغاز المختلط (N₂–Cl₂ أو N₂–Cl₂–CO)، والتنقية بملح الكلور، والتنقية باستخدام عوامل تنقية غير سامة، و تكرير التدفق. تُعد المعالجة بالفرن عملية بالغة الأهمية لتنقية سبائك الألومنيوم المنصهرة، حيث تلعب دورًا بالغ الأهمية في إزالة الخبث وإزالة الأكسجين من الألومنيوم المنصهر. وتقدم شركة AdTech مادة تذويب للتنقية تُستخدم في تنقية الألومنيوم المنصهر.

على الرغم من أن تأثير التنقية واضح، إلا أنه ضار بالبيئة والمعدات. وفي وقت لاحق، تم تنقيته باستخدام N2، حتى باستخدام N2 عالي النقاء بنسبة 99.999%، الأمر الذي لم يؤدِّ فقط إلى زيادة التكلفة، بل كان تأثيره في التنقية ضعيفًا أيضًا. في السنوات الأخيرة، أصبح تنقية الغاز المختلط مستخدمًا على نطاق واسع في الدول الأجنبية، أي أن إضافة 10% – 15% من الكلور إلى النيتروجين عالي النقاء يمكن أن يحقق تأثير تنقية جيدًا، وله تأثير ضئيل على البيئة. تعتمد وحدة إزالة الغازات عبر الإنترنت من AdTech على إزالة غازات النيتروجين من الألومنيوم الطريقة.