Menú Cerrar

Refinado de metales en atmósfera de gas inerte

Refinado de metales en atmósfera de gas inerte

El refinado de aluminio con gas inerte es un método de refinado en el que se inyecta gas inerte de forma continua en el aluminio fundido, y las impurezas oxidadas y el hidrógeno se eliminan de la superficie del líquido durante el proceso de flotación de las burbujas.

La razón por la que se lleva a cabo la desgasificación metálica con gas inerte es que el gas inerte que se inyecta en la masa fundida no contiene hidrógeno, por lo que su presión parcial de hidrógeno es cero, mientras que la presión parcial de hidrógeno en la masa fundida cerca de las burbujas es muy superior a cero. Por lo tanto, existe una diferencia de presión parcial de hidrógeno entre el interior y el exterior de la burbuja. Bajo el efecto de esta diferencia de presión parcial, los átomos de hidrógeno del baño fundido se difunden hacia la interfaz de la burbuja y se recombinan en el interior de esta en dicha interfaz. Este proceso de desgasificación no cesará hasta que la presión parcial de hidrógeno dentro y fuera de la burbuja sea igual.

El hidrógeno que entra en la burbuja se escapa a la atmósfera a medida que esta asciende. Además, durante el proceso de flotación de las burbujas, las burbujas de hidrógeno macromoleculares suspendidas en la masa fundida y el gas presente en las inclusiones también pueden ser expulsados de la superficie del líquido mediante la flotación, con lo que se logra el objetivo de la desgasificación.

El motivo por el que se utiliza el refinado de metales con gas inerte es que las burbujas de gas inerte inyectadas pueden absorber las inclusiones oxidadas presentes en la masa fundida y sacarlas de la superficie del líquido durante el proceso de flotación. Este método es el denominado «método de eliminación de escoria por flotación».

Una vez que la burbuja de gas inerte adsorbe las inclusiones oxidadas presentes en la masa fundida, se puede reducir la energía libre superficial total del sistema. Por lo tanto, esta adsorción puede producirse de forma automática. Cuanto menor sea la tensión superficial entre el gas inerte y las inclusiones, y cuanto mayor sea la tensión superficial entre el material fundido y el gas inerte, así como la tensión de interfaz entre el material fundido y las inclusiones, mayor será la capacidad de este gas inerte para eliminar la escoria.

Cuando se utiliza gas inerte para el refinado, el flujo de recubrimiento debe espolvorearse uniformemente sobre la superficie del líquido. Esto se debe a que, una vez que las burbujas de gas inerte han sacado las inclusiones de la superficie del líquido, si en ese momento hay una capa de fundente sobre la superficie del líquido, las inclusiones se introducirán en el fundente y se convertirán en escoria, que es fácil de extraer. De lo contrario, las inclusiones más densas volverán a caer en el aluminio fundido, y las menos densas formarán una espuma en la superficie del líquido, que resulta difícil de separar del aluminio fundido. Al extraer estas espumas, se sacará una gran cantidad de metal fundido, lo que aumenta la pérdida de metal.