El dispositivo de desgasificación para aluminio permite eliminar las impurezas del metal fundido, con lo que se obtiene un metal más limpio y de mejor calidad. Es uno de los métodos de limpieza más utilizados y eficaces en las fundiciones.
Hay dos impurezas principales en el aluminio fundido: el hidrógeno disuelto y los sólidos
Inclusiones no metálicas. Cuando el metal se enfría, el hidrógeno disuelto se escapa de la solución y forma poros perjudiciales. Dicha porosidad y las inclusiones sólidas no metálicas reducen la resistencia y afectan negativamente a las propiedades finales de las piezas de fundición de aluminio.
Desaireador en línea
En el caso del aluminio, la reacción con el vapor de agua es la siguiente:
·2 Al + 3 H₂O = Al₂O₃ + 3 H₂
A continuación, el hidrógeno molecular se disocia en el metal fundido:
·3 H2 = 6 horas
El aluminio fundido también interactúa con el oxígeno de la atmósfera, por lo que, además de la reacción de oxidación que se muestra en la ecuación (a), también tienen lugar las siguientes reacciones:
·4 Al + 3 O₂ = 2 Al₂O₃
Esta reacción da lugar a la formación de escorias en la superficie del metal fundido durante el proceso de fusión, tras lo cual tiene lugar la transferencia del metal fundido.
Los óxidos producidos quedan retenidos en la mayor parte del material fundido y, posteriormente, pasan a la pieza fundida acabada.
Otras inclusiones no metálicas, como los carburos, los nitruros o los boruros, pueden proceder de fuentes como los materiales de los crisoles u otros materiales refractarios.
Por lo tanto, dispositivo de desgasificación Para el aluminio, es necesario utilizar un proceso que elimine el hidrógeno disuelto y las inclusiones no metálicas del aluminio fundido antes de la colada, con el fin de obtener la mejor calidad.
El proceso desarrollado para la limpieza de metales es un proceso físico que implica el uso de un fundente de gas inerte.
El hidrógeno disuelto en el material fundido se difunde hacia las burbujas ascendentes del gas de flujo y es transportado hasta la superficie del material fundido. Este proceso se basa en dos etapas principales:
La velocidad a la que el hidrógeno se difunde en burbujas inertes a través de la capa límite de difusión
Concentración de hidrógeno en burbujas inertes
La difusión es la etapa determinante de la velocidad de desgasificación. Por lo tanto, para obtener la máxima eficiencia de desgasificación, deben cumplirse los siguientes requisitos:
Las burbujas del gas inerte son más pequeñas y el tiempo de permanencia en el metal fundido es mayor. Esto garantiza una amplia superficie de contacto entre las burbujas de gas inerte y el metal fundido, lo que a su vez asegura un mayor coeficiente de transferencia de masa en comparación con la capa de difusión.
El rango de distribución de las burbujas inertes en toda la sección transversal del metal fundido es muy amplio
La velocidad máxima del material fundido acelera la transferencia de hidrógeno a la burbuja inerte
La superficie estática del baño de material fundido, para evitar que reaccione con la atmósfera y absorba hidrógeno nuevo.