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Purificación del aluminio fundido

Purificación del aluminio fundido

El objetivo de la purificación del aluminio fundido es eliminar el gas (hidrógeno) y las impurezas sólidas (alúmina) presentes en el aluminio líquido. La purificación del aluminio fundido requiere el uso de una sustancia capaz de separar la alúmina del metal fundido y expulsar el hidrógeno hacia el baño de fusión, pero que no se disuelva en el propio aluminio fundido. Esta sustancia se denomina flujos.

La película de óxido original y los productos de corrosión del aluminio son fuentes importantes de escoria e inclusiones en la masa fundida. Cuanto mayor sea la relación entre la superficie y el volumen del aluminio, mayor será su tendencia a la oxidación y, por lo tanto, mayor será la oxidación continuada y la pérdida de metal durante el proceso de fundición.

Cuando los residuos finos y desmenuzados se preempaquetan y luego se introducen en el aluminio fundido, aunque se puede reducir la posibilidad de contacto con el aire, dado que los residuos contienen muchos huecos de aire, flotarán en la superficie del aluminio fundido tras introducirse en el horno y no se hundirán fácilmente. El efecto esperado de aislar el aire no es satisfactorio, por lo que deben fundirse en lingotes o en aluminio antes de introducirlos.

La película de óxido y las partículas de impurezas suspendidas en el aluminio fundido son difíciles de eliminar por completo en un horno con una superficie muy abierta. El efecto de aplicar el fundente con la máquina pulverizadora de polvo es mejor, pero sigue siendo difícil lograr el objetivo de purificar de forma exhaustiva el aluminio fundido. Por lo tanto, además de utilizar el fundente en el horno de gran capacidad para eliminar algunas impurezas contaminantes, los talleres modernos de fundición y moldeo también emplean un dispositivo de purificación en línea situado fuera del horno, con el fin de eliminar por completo las inclusiones de gas y escoria que quedan en el aluminio fundido.

Equipos de desgasificación y filtrado

El principio de la dispositivo de purificación de aluminio fundido Fuera del horno, el objetivo es permitir que el aluminio fundido entre en contacto total con el gas inerte en un pequeño horno de purificación equipado con un calentador, de modo que el hidrógeno presente en el aluminio fundido se difunda hacia las burbujas de gas inerte —donde la presión parcial de hidrógeno es nula— y se escape. Las escorias sólidas suspendidas en el aluminio líquido también se adsorberán en la superficie de las burbujas y se eliminarán junto con ellas.

Tras el tratamiento de purificación en línea del aluminio fundido, el contenido de hidrógeno del aluminio fundido puede reducirse a la mitad del valor original. Las inclusiones no metálicas con un diámetro de partícula inferior a 50 μm pueden eliminarse con 50%, y las de más de 100 μm, con 90%. La adición de entre 0,5% y 3% de Cl₂ en el gas inerte puede aumentar la tasa de eliminación de hidrógeno de 50% a 65%, y también permite eliminar entre 60% y 75% de Na y Li, lo que resulta beneficioso para la producción de aleaciones de aluminio y magnesio.