القائمة إغلاق

تقنية تنقية سبائك الألومنيوم

تقنية تنقية سبائك الألومنيوم

يمكن تقسيم تقنية تنقية أفران صهر سبائك الألومنيوم إلى تقنية معالجة التنقية بالامتصاص وتقنية معالجة التنقية بدون امتصاص، وفقًا لآلية التنقية.

تعتمد طريقة الامتصاص بشكل أساسي على عامل تكرير لإنتاج شوائب الامتصاص والأكسدة، وفي الوقت نفسه إزالة شوائب الأكسدة والهيدروجين المرتبط بالسطح لتحقيق هدف تنقية الألومنيوم السائل.

تعتمد الطريقة غير القائمة على الامتصاص على تأثيرات فيزيائية وكيميائية أخرى لتحقيق هدف تنقية الألومنيوم السائل. ولا تحدث عملية التنقية في الطريقة القائمة على الامتصاص إلا عند واجهة الامتصاص، بينما تعمل الطريقة غير القائمة على الامتصاص على كامل كمية الألومنيوم السائل في آن واحد. تشمل تقنية معالجة التنقية بالامتصاص بشكل أساسي التنقية بالغاز الخامل، والتنقية بالغاز النشط، والتنقية بالغاز المختلط، والتنقية بملح الكلور (الهيكساكلوروإيثان)، والتنقية باستخدام عوامل تنقية غير سامة، وتدفق التنقية، وما إلى ذلك.

في تقنية معالجة التنقية بالامتصاص، يتم استخدام عملية تنقية غاز الكلور، حيث يتشكل ثلاثي كلوريد الألومنيوم مع الألومنيوم السائل، ويتم توليد كلوريد الهيدروجين بواسطة غاز الهيدروجين، مما يؤدي إلى تنقية فيزيائية وكيميائية، ويكون تأثير التنقية واضحًا.

وهو يتسبب في أضرار جسيمة للبيئة وللمعدات، كما أن الكلور هو السبب الرئيسي في تدمير طبقة الأوزون في الغلاف الجوي.

وفي وقت لاحق، تم استبدالها بعملية تنقية النيتروجين، بل وتم استخدام عملية تنقية النيتروجين عالي النقاء، الأمر الذي لم يؤدِّ فقط إلى زيادة التكلفة، بل كان تأثيره في التنقية ضعيفًا أيضًا.

على الرغم من أن الناس قد أدركوا خطورة المشكلة ويبذلون جهودًا لتحسين العملية، إلا أن الجهود التي بذلت على مدى سنوات عديدة لا تزال غير مرضية. وغالبًا ما تعجز عمليات التكرير غير السامة وغير الملوثة (مثل التكرير باستخدام غازات خاملة مثل النيتروجين والأرجون) عن تحقيق تأثير تكرير فعال بقدر ما يمكن تحقيقه من خلال معالجة التكرير بالكلور الملوث بالبيئة.

في السنوات الأخيرة، أصبح تكرير الغاز المختلط مستخدمًا على نطاق واسع في الدول الأجنبية، أي إضافة كمية صغيرة من الغاز النشط إلى النيتروجين أو الأرجون عالي النقاء، مع تعزيز عملية صهر سبائك الألومنيوم لإزالة الهيدروجين، ويُعد ذلك مفيدًا في إزالة الشوائب الموجودة داخل سبائك الألومنيوم المنصهرة، كما يؤدي إلى تكوين خبث جاف على سطح سبائك الألومنيوم المنصهرة، مما يحقق تأثيرًا جيدًا في عملية التكرير، ويمكن التحكم بشكل مصطنع في كمية غاز الكلور المخلوط، وهو ما لا يؤثر كثيرًا على البيئة.

في تقنية معالجة التنقية الخالية من الامتصاص، تعتمد طريقة تخزين الهيدروجين باستخدام العناصر الأرضية النادرة (طريقة الارتباط الكيميائي للهيدروجين) على البنية الإلكترونية الخاصة للعناصر الأرضية النادرة وخصائصها الفيزيائية والكيميائية.

كما أن تكوين جسيمات مشتتة من مركبات ذات درجة انصهار عالية، وامتصاص كمية كبيرة من الهيدروجين في سبائك الألومنيوم المنصهرة في شكلها الصلب، يلعبان دوراً متزايد الأهمية في تنقية سبائك الألومنيوم المنصهرة.

وفي الوقت نفسه، تُستخدم العناصر الأرضية النادرة أيضًا على نطاق واسع في عمليات المعالجة المتحولة. ولذلك، أصبحت تقنية التنقية الكيميائية باستخدام العناصر الأرضية النادرة والهيدروجين الصلب لسبائك الألومنيوم المنصهرة أحد اتجاهات التطوير لمصافي سبائك الألومنيوم المنصهرة الجديدة.