“El término ”desgasificación“ se refiere, en general, a la eliminación de gases de la aleación, mientras que ”refinado» se refiere a la eliminación de inclusiones de la aleación. El objetivo de la desgasificación y el refinado es eliminar o reducir al máximo las inclusiones de óxido y los gases para mejorar el grado de purificación del metal. Por lo tanto, el desgasificado y el refinado suelen denominarse «tratamientos de purificación».
Debido a las diferentes variedades y usos de las aleaciones de aluminio, es necesario garantizar la pureza de la masa fundida. Por lo general, el contenido de hidrógeno debe ser inferior a 0,2 ml/100 gal, pero en el caso de los materiales para la aviación con requisitos especiales, dicho contenido debe ser inferior a 0,1 ml/100 gal. Resulta difícil establecer requisitos cuantitativos para las inclusiones no metálicas, ya que no pueden cuantificarse con precisión.
Existen numerosos métodos de purificación del aluminio y las aleaciones de aluminio, que pueden dividirse en dos categorías: purificación en horno y purificación externa. En la actualidad, los agentes refinadores y la purificación mediante filtros cerámicos se utilizan ampliamente en todo el mundo. Algunas plantas de procesamiento de aluminio de gran y mediano tamaño también han incorporado equipos de procesamiento en línea, como los equipos de desgasificación en línea de AdTech, para mejorar aún más la calidad de la masa fundida.
Refinado con fundente
Refinado por fundente Se consigue principalmente mediante la adsorción y disolución de las inclusiones de óxido en el fundente. Los preparados de refinado más habituales se basan en cloruro, añadiendo fluoruro —como CaF₂, Na₃AlF₆, etc.— para absorber y disolver el Al₂O₃, con el fin de lograr el máximo efecto de purificación. Pueden eliminar las inclusiones de óxido y algunos gases, pero no por completo. Durante el proceso de refinado, la temperatura del aluminio fundido debe ajustarse para que sea entre 20 y 30 °C superior a la temperatura de colada. El fundente se esparce sobre la superficie de la aleación de aluminio fundido. Dado que la densidad del fundente utilizado en las aleaciones de aluminio es inferior a la del aluminio líquido, este flota sobre el aluminio. Tras agitar durante 5-10 minutos, se deja reposar otros 5-10 minutos; a continuación, se retira la escoria de la aleación y se espolvorea el agente de recubrimiento. Tras el refinado, el aluminio fundido está listo para su colada.
Unidad de desgasificación
El sistema consta de dos partes: unidad de desgasificación y unidad de filtrado. La unidad de filtrado se encarga principalmente de filtrar las impurezas del aluminio fundido mediante un filtro de espuma cerámica.
Equipo de desgasificación en línea: el gas inerte fluye a través del rotor de la boquilla para formar pequeñas burbujas dispersas. Al mismo tiempo, mientras se agita la masa fundida mediante el rotor, las burbujas se dispersan uniformemente por toda la masa fundida, adsorbiendo hidrógeno e inclusiones, lo que produce el efecto de purificar los gases de escape y eliminar las escorias.
Purificación mediante filtro de espuma cerámica
Filtro de espuma cerámica es un nuevo tipo de material filtrante cerámico. Por lo general, se fabrican placas filtrantes con un grosor de 50 mm y una longitud y anchura de entre 200 y 600 mm, y la porosidad alcanza valores de entre 0,8 y 0,9. Cuando la placa de espuma cerámica filtra el aluminio fundido, las partículas de inclusiones quedan retenidas por la placa filtrante de espuma cerámica.
La cantidad total y la pureza del aluminio líquido no influyen en el efecto de filtrado, sino que solo afectan a la vida útil de la placa cerámica. En términos generales, cuanto más gruesa es la placa cerámica y más pequeños son los orificios, más lento es el caudal de aluminio líquido a través de la placa cerámica y mejor es el efecto de filtrado.