Equipos de desgasificación para aluminio -sales@alalloycasting.com

Equipos de desgasificación

El equipo de desgasificación está situado en la línea entre el horno y la estación de colada, y su función es eliminar las impurezas contenidas en el aluminio fundido y sus aleaciones que afectan a su calidad y a sus propiedades mecánicas. Tiene una doble función: de procesamiento y de calentamiento. El proceso de tratamiento seleccionado se basa en el principio de la flotación con gas, en el que se inyecta gas de proceso y se dispersa uniformemente, y pequeñas burbujas fluyen hacia arriba dentro del metal fundido. El hidrógeno es absorbido por la burbuja y eliminado. El metal alcalino reacciona químicamente con el cloro gaseoso, y las inclusiones quedan excluidas de ser atrapadas por la burbuja. Las de mayor tamaño chocan entre sí y las más pequeñas son interceptadas en línea recta. A continuación, ascienden a la superficie del baño fundido para formar escoria.

La boquilla giratoria del equipo de desgasificación desempeña un papel importante en el refinamiento de las burbujas y en su dispersión en el aluminio fundido durante la rotación, pero también provoca que la superficie del líquido gire. A medida que la velocidad de la boquilla sigue aumentando, se forma una zona de presión negativa en el centro del aluminio fundido, lo que intensifica la absorción de hidrógeno, la oxidación y la inclusión de escoria en el aluminio fundido. Las palas de la boquilla no solo ejercen un efecto de agitación horizontal sobre el aluminio fundido, sino que también hacen que la mezcla de gas y líquido se eleve. El efecto de pulverización intensifica la agitación del aluminio fundido. Debido a la acción mecánica de las palas sobre la boquilla giratoria, el aluminio fundido se encuentra en un estado turbulento, y la fuerza centrífuga hace que el aluminio fundido se desplace radialmente dentro de la boquilla, mientras que el gas se pulveriza en el aluminio fundido junto con el flujo de este.

Cuando la velocidad de la boquilla del equipo de desgasificación en línea es baja, la boquilla ejerce un efecto de agitación reducido sobre el aluminio fundido, la turbulencia del aluminio fundido es baja y el efecto de separación mecánica que ejerce la pala sobre el gas es escaso, por lo que el tamaño de las burbujas es mayor; cuando la velocidad es elevada, la turbulencia del aluminio fundido es elevada. El flujo se intensifica, la pala ejerce un mayor efecto de fragmentación mecánica sobre el gas y la fuerza centrífuga a la que se ve sometido el aluminio fundido es mayor. Las burbujas se dispersan a gran distancia junto con el aluminio fundido, la probabilidad de que se agrupen es menor y su tamaño es más pequeño. Por lo tanto, teniendo en cuenta el efecto de la velocidad de rotación en el refinado de las burbujas y la interferencia en el aluminio fundido, la velocidad de rotación de la boquilla debería situarse en torno a los 250 r/min en la producción real.

Las paletas de la tobera desempeñan un papel importante en la eficiencia de eliminación de hidrógeno. Puede chocar contra las burbujas y romperlas para reducir su tamaño. Al mismo tiempo, utiliza la fuerza centrífuga para dispersar las burbujas y distribuirlas de manera uniforme, lo que reduce la probabilidad de que se fusionen y mejora el efecto de eliminación del hidrógeno.

El caudal de gas es un parámetro importante para la desgasificación del hidrógeno del aluminio fundido. Para lograr un determinado efecto de eliminación de hidrógeno en un baño de fusión con una capacidad de unas 60 t, debe haber una velocidad de inyección de gas suficiente. Cuanto mayor sea el caudal de gas, mayor será la eficiencia de la eliminación de hidrógeno. Sin embargo, el caudal de aire no puede aumentarse de forma ilimitada, y el suministro de aire puede ajustarse dentro de un rango de 1,5 a 6,5 m³/h. Si el caudal de aire es demasiado elevado, se forman demasiadas burbujas en la cámara de reacción. En términos relativos, la cantidad de aluminio fundido que se va a procesar se convierte en gas, y se acorta el tiempo de contacto con el líquido. Al mismo tiempo, cuando el caudal de aire es demasiado elevado, se intensifica la convección superior e inferior del aluminio fundido, lo que provoca que las burbujas permanezcan en el aluminio fundido. El tiempo de permanencia en el interior se reduce considerablemente, lo que disminuye el efecto de la eliminación de hidrógeno.

Por este motivo, en la producción real, con el fin de reducir la influencia de la convección superior e inferior y mejorar el índice de aprovechamiento del gas, se debe evitar en la medida de lo posible un caudal de gas excesivo. Es difícil mejorar la eficiencia de desgasificación aumentando únicamente el caudal de gas. El caudal de gas debe controlarse de manera que el nivel del aluminio fundido no se vuelque. Según las pruebas de campo, para la aleación 6061, el caudal de gas es de 4-4,5 m³/h cuando la tasa de desgasificación supera los 50% y el aluminio fundido no se vuelca.