La calidad del aluminio fundido puede medirse, en general, mediante dos indicadores: el contenido de inclusiones en la estructura sólida y el contenido de hidrógeno en la masa fundida líquida. Al fundir aluminio y aleaciones de aluminio, es inevitable que la masa fundida se contamine con hidrógeno e inclusiones. Su contenido en el aluminio fundido es un indicador importante para medir la calidad de la masa fundida. El aluminio y sus aleaciones presentan la característica de oxidarse y absorber gases con facilidad durante el proceso de fundición, lo que facilita la formación de gases e inclusiones en el aluminio líquido, lo que a su vez provoca una serie de defectos, como conductos de aire, poros, e inclusiones en el producto final, lo que da lugar a frecuentes roturas de la banda de papel de aluminio durante la laminación de los lingotes, lo que afecta gravemente a la producción de papel de aluminio.
Causas de los defectos de calidad en el aluminio fundido
Las inclusiones no metálicas en el aluminio fundido son principalmente inclusiones de óxidos metálicos, parte de las cuales proceden de la carga del horno, y la mayoría de ellas se forman por la reacción entre el aluminio y el oxígeno durante el proceso de fusión y colada. La temperatura de fusión, las condiciones de fusión, el contenido de escoria en el horno, la calidad de la carga, el método utilizado en el convertidor, el estado del revestimiento del cuerpo del horno, etc., influyen en la cantidad de inclusiones en la masa fundida. El aluminio reacciona con el O₂, el N₂, el CO₂, el CO, etc., presentes en los gases del horno y, finalmente, produce impurezas de alúmina.
La principal reacción del aluminio fundido para absorber hidrógeno es la reacción entre el aluminio y el agua, y dicha reacción es irreversible. Por debajo de los 250 °C, el aluminio reacciona con el vapor de agua presente en el aire. En la superficie del aluminio puro se forma fácilmente una película densa de Al₂O₃, lo que puede dificultar significativamente la reacción del aluminio fundido con el agua. Si la película de óxido se destruye, la reacción entre el aluminio fundido y el agua se desarrollará de forma más violenta. La principal vía por la que el hidrógeno penetra en el aluminio fundido es la reacción entre este y el agua, que genera átomos libres [H]. El hidrógeno es fácilmente soluble en el aluminio fundido. Esta reacción es la principal vía por la que el aluminio fundido absorbe hidrógeno.
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