El desgasificador de aluminio líquido es el equipo clave para el refinado del aluminio, y el rotor de grafito es uno de los componentes clave de dicho equipo. El rotor de grafito se compone de dos partes: un vástago y una boquilla.
En el proceso de refinado del aluminio, el sistema de transmisión del desgasificador del aluminio líquido hace girar el rotor de grafito a alta velocidad, y se pulveriza argón o nitrógeno en el aluminio líquido a través de la varilla del rotor y la boquilla para eliminar las inclusiones de hidrógeno y óxido presentes en el centro del aluminio líquido, de modo que este pueda purificarse.
Por lo general, los rotores de grafito están fabricados con materiales de grafito. El grafito se oxida fácilmente al aire a temperaturas superiores a 600 ℃, y no hay atmósfera protectora en el caja de desgasificación. La temperatura del aluminio fundido puede alcanzar unos 900 ℃, y el rotor de grafito queda expuesto a un calor intenso en el aire. En estas condiciones, la oxidación es inevitable, y el resultado de dicha oxidación hace que el eje del rotor se vaya adelgazando progresivamente hasta que se rompe y hay que desecharlo.
Además, el rotor de grafito se sumerge en el aluminio fundido y, por lo general, gira a una velocidad de entre 300 y 700 r/min, agitando enérgicamente el aluminio fundido. El aluminio fundido provoca una fuerte erosión y desgaste en el rotor, especialmente en la interfaz entre el rotor de grafito y el aluminio fundido. La corrosión, la erosión, la abrasión y la oxidación por el aire se producen simultáneamente, lo que hace que el rotor de grafito se vaya adelgazando gradualmente en la interfaz trifásica hasta que se rompe y debe desecharse. Por lo tanto, la clave para prolongar la vida útil de los rotores de grafito reside en cómo mejorar su resistencia a la oxidación y contrarrestar la corrosión, la erosión y el desgaste provocados por el aluminio fundido a alta temperatura.
Los técnicos han llevado a cabo una exhaustiva labor de investigación para mejorar la vida útil de los rotores de grafito. Sobre esta base, se ha elaborado un material de dihidrogenofosfato de aluminio con alta resistencia a la oxidación, a la corrosión, a la erosión y a la abrasión provocadas por el aluminio fundido, y se ha desarrollado un conjunto completo de procesos para el tratamiento de los rotores de grafito con este material. Gracias a este proceso de tratamiento, la vida útil del rotor de grafito se multiplica por más de cinco en comparación con la de un rotor de grafito tratado únicamente con grafito puro; además, el proceso es sencillo, fácil de llevar a cabo y de bajo coste, y presenta amplias perspectivas de aplicación.
El dihidrogenofosfato de aluminio presenta resistencia a altas temperaturas, resistencia a la corrosión, resistencia a las vibraciones térmicas, resistencia a la erosión, resistencia a la oxidación y otras propiedades; además, tiene buena humectabilidad con los materiales de grafito, mientras que presenta escasa humectabilidad con el aluminio fundido y no reacciona con él. Aprovechando los poros del material de grafito, se sumerge en él el dihidrógeno fosfato de aluminio y, a continuación, se solidifica para convertirlo en polifosfato de aluminio. La superficie y los poros del rotor de grafito, tras el tratamiento, quedan rellenos de polifosfato de aluminio, de modo que se forma una capa protectora de polifosfato de aluminio sobre la superficie de las partículas de grafito expuestas, y el grafito no entra en contacto directo con el aire ni con el aluminio líquido a alta temperatura. Esto no solo aumenta la densidad y la resistencia del rotor de grafito, sino que también mejora considerablemente su resistencia a la oxidación, así como la resistencia a la corrosión, la erosión y la abrasión provocadas por el aluminio fundido, lo que prolonga notablemente la vida útil del rotor de grafito.