Entre los metales no ferrosos fundidos se incluyen las aleaciones de aluminio, las aleaciones de magnesio, las aleaciones de cobre, las aleaciones de zinc, las aleaciones de titanio y las aleaciones para rodamientos. El equipo para la fundición y el refinado de metales no ferrosos incluye hornos, equipos de desgasificación en línea y unidades de filtrado con espuma cerámica. Los hornos de crisol se utilizan generalmente en fábricas pequeñas y medianas.
Fundición de metales no ferrosos
Las aleaciones de aluminio para fundición se dividen en cuatro categorías: aluminio-silicio, aluminio-cobre, magnesio en crisol y aluminio-zinc. Entre ellas, las aleaciones más utilizadas, las de aluminio-silicio, suelen fundirse en hornos de crisol o hornos reverberantes.
La aleación de aluminio tiene un punto de fusión bajo y buena fluidez, pero es fácil que se generen gases durante el proceso de fusión. La mayor parte del gas presente en el aluminio fundido es hidrógeno (aproximadamente 80%), y hay una cantidad considerable de escorias de oxidación, como el Al₂O₃. Por lo tanto, la desgasificación y la eliminación de escorias son fundamentales en la fundición.
Para evitar el sobrecalentamiento del metal, se debe acortar al máximo el tiempo de fusión y reducir la succión. Además, refinamiento del grano (modificación) también es necesaria. En la producción se suelen utilizar agentes refinadores, o bien se emplean por separado los agentes refinadores y los modificadores.
El agente refinador a base de nitrato de sodio y grafito es lo que se conoce como “no tóxico” agente refinador desarrollada en la década de 1970. Para modificar la microestructura de la aleación de aluminio, refinar los granos y mejorar las propiedades mecánicas, es necesario modificar la aleación de aluminio, y los modificadores de estroncio se utilizan ampliamente en su producción.
Existen docenas de métodos de purificación del aluminio fundido, que pueden resumirse en tres categorías: desgasificación sin reacción química, desgasificación con reacción química y desgasificación mixta. La desgasificación sin reacción química incluye la inyección de gas inerte, el tratamiento al vacío, la filtración, la electromigración de gases y el tratamiento ultrasónico. La desgasificación por reacción química se refiere principalmente a la eliminación del hidrógeno de las tierras raras. La desgasificación mixta incluye principalmente el fundente de gasificación, la inyección de gas activo y la inyección de fundente activo, entre otros.