Desgasificación en el refinado del aluminio fundido

La desgasificación durante el refinado del aluminio fundido es importante en la industria de la fundición de aluminio. Hay muchos factores que influyen en la calidad del aluminio y sus aleaciones. Entre ellos, el contenido de hidrógeno, las inclusiones y la concentración de metales alcalinos en el aluminio fundido son los factores más importantes. Se han realizado numerosas investigaciones sobre cómo reducir el contenido de hidrógeno y de inclusiones en el aluminio fundido, y se han desarrollado muchos procesos nuevos y técnicas de refinado del aluminio fundido. equipos de desgasificación han salido al mercado.

Desgasificación en el refinado del aluminio fundido

El proceso de desgasificación en línea puede dividirse, a grandes rasgos, en métodos de soplado de gas, métodos de refinado al vacío y métodos de refinado por ultrasonidos. Este artículo se centra en el método de soplado de gas.

Principio del método de soplado con gas

El método de soplado de gas, también conocido como método del flotador. Consiste principalmente en formar numerosas burbujas pequeñas tras inyectar gas inerte en el aluminio fundido. La presión inicial del hidrógeno en la burbuja es cero, y existe una diferencia de presión de hidrógeno en la interfaz entre la burbuja y el aluminio fundido, de modo que el hidrógeno disuelto en el aluminio fundido es aspirado continuamente hacia el interior de la burbuja. Este proceso se detiene cuando la presión del hidrógeno en el medio se iguala. Una vez que las burbujas flotan hasta salir de la superficie del líquido, el hidrógeno contenido en ellas se escapa y se libera a la atmósfera.

Además, las burbujas entran en contacto con las inclusiones de óxido presentes en la masa fundida. Las burbujas adsorben las inclusiones en su superficie. El proceso de ascenso de las burbujas permite extraer el hidrógeno gaseoso y las inclusiones de óxido, con lo que se consigue un efecto de desgasificación y de refinado.

Método de entrada de gas inerte

En el método de soplado de gas, la forma de introducir gas inerte en el aluminio fundido influye considerablemente en el efecto de desgasificación y refinado. En la actualidad, existen tres métodos habituales en las plantas de fundición: el tubo de desgasificación, el ladrillo permeable y la desgasificación rotativa.

El método más sencillo de la técnica de soplado de gas consiste en introducir un tubo de refinado en el aluminio fundido y, a continuación, hacer pasar gas inerte. Este método de desgasificación con un solo tubo y un solo orificio tiene un efecto de desgasificación deficiente. Algunas plantas de fundición también instalan ladrillos porosos en el fondo del horno. El gas inerte atraviesa los ladrillos permeables para formar burbujas multicanal. En comparación con el método de soplado de un solo orificio, el método de soplado poroso ofrece un efecto de desgasificación y refinado ligeramente superior. Sin embargo, en la práctica, los ladrillos permeables al aire presentan desventajas como la facilidad de obstrucción, las fugas de aluminio líquido, la dificultad de mantenimiento y reparación, un fuerte movimiento de la superficie del líquido y una mayor formación de escoria.

A medida que se han ido profundizando las investigaciones, ha surgido el método de desgasificación rotativa. El principio básico consiste en pulverizar gas inerte en el aluminio fundido a través de un rotor giratorio para formar un gran número de burbujas dispersas, con el fin de llevar a cabo el proceso de refinado por desgasificación. Para mejorar la eficiencia de la desgasificación, el número de burbujas de gas inerte debe ser lo más elevado posible. El diámetro de las burbujas de gas inerte es pequeño, el tiempo de permanencia de las mismas es prolongado y la superficie del aluminio fundido debe ser lo más estable posible.

Desgasificador de aluminio líquido

Según estadísticas incompletas, el 99% de los desgasificadores en línea actualmente disponibles en el mercado son desgasificadores rotativos de tipo caja. El desgasificado y el refinado que ofrece el desgasificador de tipo caja son muy eficaces, y su sistema de calentamiento permite reducir la pérdida de temperatura durante la fundición. El desgasificador de tipo caja desgasificador rotativo aumenta el tiempo de permanencia de las burbujas, lo que mejora el efecto de desgasificación y refinado.

El aluminio líquido fluye hacia el interior de la cámara de desgasificación y se acumula en el revestimiento refractario. El cuerpo de la cámara cuenta con un calentador, por lo que el aluminio líquido se mantiene en estado fundido. Tras la inyección de gas inerte a través del rotor giratorio, se generan numerosas burbujas, y estas pequeñas burbujas se difunden y ascienden por el aluminio líquido para eliminar el hidrógeno. Durante el proceso de ascenso de las pequeñas burbujas, debido al efecto de la tensión superficial, estas arrastran las inclusiones de la superficie del líquido. Al mismo tiempo, la composición de la aleación en el aluminio líquido se vuelve más uniforme gracias a la agitación del rotor.