Para obtener aluminio fundido con bajo contenido en gases, por un lado, es necesario preparar cuidadosamente los materiales, controlar estrictamente la temperatura, fundir rápidamente y adoptar medidas para reducir la absorción de gases, como el uso de un agente de recubrimiento. Por otro lado, es necesario llevar a cabo un refinado de desgasificación eficaz en la fase final de la fundición, con el fin de reducir el gas disuelto en el metal al nivel más bajo posible. Existen tres formas de eliminar el gas del metal: en primer lugar, los átomos de gas se difunden hacia la superficie del metal y, a continuación, se liberan del estado de adsorción. En segundo lugar, se expulsa del metal fundido en forma de burbujas. La tercera consiste en formar un compuesto con los elementos añadidos al metal y eliminarlo en forma de inclusiones no metálicas. Tras un tratamiento de desgasificación adecuado realizado por AdTech unidad de desgasificación en línea, el contenido de gas del aluminio fundido se reduce considerablemente.
Método de refinado por desgasificación
El método de refinado por desgasificación que se utiliza habitualmente en el proceso de fundición del aluminio y las aleaciones de aluminio es el método de desgasificación por presión parcial.
Cuando el gas se disuelve en el aluminio fundido y se separa de él, ambos procesos alcanzan el equilibrio a una temperatura y presión determinadas. Según el análisis termodinámico, cuando la presión parcial del hidrógeno en el gas (P1) es mayor que la presión parcial del hidrógeno en el metal (P2), el gas se disuelve en el metal; cuando P1 es menor que P2, el gas se separa del metal. Por lo tanto, colocar el metal fundido en un vacío con una baja presión parcial de hidrógeno, o introducir un gas inerte en el metal fundido, proporciona la fuerza motriz para la deshidrogenación. En la producción industrial, normalmente se introduce gas inerte (N, Ar) en el baño de fusión. Dado que el interior de la burbuja está completamente libre de hidrógeno, es decir, la presión parcial de hidrógeno en la burbuja es cero, y la presión parcial de hidrógeno en el baño de fusión que rodea la burbuja es muy superior a cero.
Bajo el efecto de la diferencia de presión parcial de hidrógeno entre el interior y el exterior de la burbuja, los átomos de hidrógeno disueltos se difunden hacia la interfaz entre el material fundido y la burbuja, donde se recombinan en moléculas de hidrógeno dentro de la burbuja y, a continuación, flotan hacia arriba junto con la burbuja para escapar de la superficie del material fundido. Este proceso continuará hasta que las presiones parciales de hidrógeno dentro y fuera de la burbuja sean iguales, es decir, hasta que se alcance el equilibrio. Diversos estudios han demostrado que, al aumentar la superficie de contacto entre el material fundido y las burbujas inertes, se facilita la eliminación de los gases disueltos.
Los gases que se utilizan en el método de desgasificación por presión parcial incluyen gas inerte, gas activo y gas mixto. Además, existe un método que consiste en añadir fundente de fundición al gas de refinado y a la desgasificación con fundente.
