El aluminio fundido es extremadamente reactivo, por lo que, al entrar en contacto con el aire húmedo o con herramientas mojadas, el agua se descompone y libera hidrógeno en la masa fundida. Las cantidades excesivas de este gas disuelto tienen un efecto perjudicial, ampliamente documentado, sobre las propiedades mecánicas de las piezas de fundición de aluminio finales. Lo que también es bien sabido por cualquiera que se dedique a la fundición es que el gas disuelto tiene un efecto determinante en la distribución y la cantidad de porosidad y contracción. Los niveles de hidrógeno disuelto deben controlarse para minimizar los desechos. Para controlar el gas en el aluminio, los fundidores deben adoptar métodos de desgasificación del aluminio.
1. Evitar y reducir al mínimo la introducción de hidrógeno en la masa fundida.
2. Mide y retira el hidrógeno antes de verterlo.
Método de desgasificación del aluminio
La desgasificación del aluminio fundido se lleva a cabo, por lo general, mediante el uso de un gas de purga, que normalmente se introduce en la masa fundida a través de una unidad de desgasificación rotativa. Este proceso de desgasificación está limitado por las leyes termodinámicas; cuando se introducen burbujas de gas de purga en la masa fundida, estas recogen hidrógeno a medida que flotan hacia la superficie. La situación óptima es que estas burbujas saturadas de hidrógeno salgan del baño fundido y reduzcan los niveles de hidrógeno. En este caso, la eficiencia del proceso es del 100% desde el punto de vista termodinámico. Sin embargo, a medida que disminuye el contenido de gas en la masa fundida, también lo hace la presión de equilibrio del hidrógeno en las burbujas, por lo que debe aumentar la cantidad de gas de purga necesaria para eliminar el hidrógeno restante. AdTech unidad de desgasificación en línea Es útil para la eliminación de gases; se encuentra situado entre el horno de fundición y la máquina de colada.
La desgasificación suele llevarse a cabo en una de estas tres áreas de la planta de fundición de metales:
1. En la cuchara de transferencia, utilizada para transportar el metal entre los hornos de fusión y los de mantenimiento.
2. En los hornos de crisol, normalmente justo antes de verter el aluminio fundido.
3. En un sistema en línea, cuando el metal se transporta a los hornos de espera a través de una canaleta.
Medición de gas
Existen dos métodos principales de análisis de gases: las técnicas de muestreo y los métodos in situ. Las técnicas de muestreo pueden dividirse a su vez en dos clases. En la primera, se extrae una muestra líquida y se introduce directamente en el instrumento de medición antes de que se produzca la solidificación. En la segunda, se vierte una muestra de líquido en un molde especialmente diseñado y se analiza la muestra sólida.