El desgasificador de nitrógeno para aluminio se utiliza para controlar el contenido de hidrógeno, metales alcalinos e inclusiones en el aluminio fundido antes de la colada.
En las últimas dos décadas, las máquinas de desgasificación con aluminio y nitrógeno han experimentado un desarrollo relativamente completo.
Solubilidad del hidrógeno y parámetros que influyen en ella. El aluminio fundido interactúa constantemente con la atmósfera, lo que da lugar a un equilibrio entre el hidrógeno gaseoso del aire y el hidrógeno presente en el aluminio fundido.
Sin embargo, la presión parcial (es decir, la concentración) del hidrógeno en la atmósfera es prácticamente irrelevante.
Por lo tanto, el hidrógeno procede del vapor de agua presente en la atmósfera, y el vapor de agua reacciona fácilmente con el aluminio líquido para producir dos productos de reacción problemáticos, a saber, óxido de aluminio (inclusión) e hidrógeno (gas).
El aluminio presenta un problema con el hidrógeno, no porque este sea especialmente soluble en el aluminio líquido, sino porque es especialmente insoluble en el aluminio sólido, por lo que el hidrógeno se precipita de la solución durante la solidificación.
La solubilidad depende principalmente de la temperatura del aluminio. Adquiera un desgasificador de aluminio a través de [email protected].
El desgasificador de aluminio con nitrógeno debe eliminar el hidrógeno de la masa fundida antes de purgarla con nitrógeno, un gas inerte.
Comprender el eliminación de hidrógeno Este mecanismo es esencial para determinar e influir en los factores que condicionan cuál es el mejor método de eliminación.
El hidrógeno atómico se disuelve en aluminio líquido y se distribuye de manera uniforme.
Cuando se introducen las burbujas secas e inertes en la masa fundida, la presión parcial interna de hidrógeno es prácticamente nula.
En la burbuja de nitrógeno, se establece rápidamente un equilibrio local entre la concentración de H y la presión parcial de H en la capa límite fundida.
La velocidad de difusión del hidrógeno desde el cuerpo humano hacia la capa límite es limitada, y la recombinación del hidrógeno, pasando de átomos a moléculas, es muy rápida.
La concentración de hidrógeno en las burbujas aumenta a medida que ascienden hacia la superficie del material fundido.
La velocidad de transferencia del hidrógeno no solo está relacionada con la velocidad de difusión, sino también con el área total de la interfaz de la burbuja.
Un flujo determinado de gas inerte presenta una mayor superficie de interfaz y puede albergar burbujas más pequeñas.
Además, a medida que las burbujas se hacen más pequeñas, el tiempo que cada una de ellas permanece en la masa fundida se alarga. Esto se debe a que la velocidad final se reduce, lo que alarga el tiempo de suministro de hidrógeno.
Una zona de reacción más profunda permite que se alcance el equilibrio con mayor lentitud, ya que las burbujas permanecen en la masa fundida durante más tiempo antes de llegar a la superficie.
Por lo tanto, el desgasificador de aluminio y nitrógeno debe generar las burbujas más pequeñas en el fondo del recipiente de procesamiento.
Esto se consigue a altas velocidades del rotor. Además, se mezcla la masa fundida para obtener una distribución uniforme del hidrógeno.
El procesamiento con pistola pulverizadora es el primer paso del desgasificado industrial, pero estas pistolas suelen producir burbujas gruesas con un diámetro de entre 10 y 50 mm, con una amplia distribución de tamaños de burbujas y una homogeneidad limitada de la masa fundida.
Los ladrillos transpirables, tanto si están conectados a la salida de la pistola pulverizadora como al fondo del horno, generan pequeñas burbujas con un diámetro que suele oscilar entre 10 y 20 mm; sin embargo, incluso con ellos, la homogeneización y la distribución de las burbujas no son óptimas.
Por último, el desarrollo de un sistema de chorro rotativo con rotor resuelve el problema de la distribución insuficiente del gas y genera burbujas con un diámetro comprendido entre 3 y 10 mm.