Agente refinador para fundición de aluminio

A la hora de seleccionar la composición del agente de refinado para la fundición de aluminio, además de tener en cuenta las propiedades físicas generales del agente de refinado (como el punto de fusión, la viscosidad, la tensión superficial, la densidad, la volatilidad, etc.), también deben considerarse las características de la interacción química entre el agente de refinado y el metal y el medio gaseoso. Se debe procurar que tenga una gran capacidad para adsorber y disolver inclusiones, un punto de fusión bajo y una buena separación entre la escoria y el aluminio, y que determinados componentes del agente de refinado modifiquen las propiedades del gas del horno al calentarse y fundirse, creando así una atmósfera reductora que atenúe la oxidación del aluminio.

Cuando el agente de refinado para la fundición de aluminio desempeña principalmente una función protectora, se debe optar por el cloruro. Cuando la tarea principal sea la purificación por desgasificación, se debe elegir un agente de refinado que reaccione eficazmente con el aluminio para producir sustancias gaseosas. Cuando el objetivo principal sea eliminar las inclusiones, deben tenerse plenamente en cuenta las condiciones termodinámicas y cinéticas del agente de refinado. Al mismo tiempo, también deben tenerse en cuenta la rentabilidad, la conservación, la seguridad, el origen de los recursos y la protección del medio ambiente del agente de refinado.

Las sales de cloruro más utilizadas en la producción son: cloruro de zinc, cloruro de manganeso, cloruro de potasio, cloruro de sodio, hexacloroetano y tetracloruro de carbono, que pueden emplearse solas o en combinación. El fluoruro (NaF, AlF₃, CaF₂, MgF₂), como aditivo, puede mejorar significativamente las condiciones cinéticas de eliminación y purificación. Si el agente refinador Dado que es necesario no solo purificar, sino también modificar o refinar los gránulos, se puede utilizar un agente de refinado compuesto, que incluya un modificador o refinador añadido, para lograr el objetivo de un tratamiento integral del aluminio fundido.

Con la creciente sensibilización sobre la protección del medio ambiente, cada vez es mayor la demanda de agentes de refinado no contaminantes. El hexacloroetano y el freón, que se utilizan habitualmente en la producción, tienen buenos resultados de refinado, pero no se puede pasar por alto la contaminación medioambiental que generan. Además, al utilizar el hexacloroetano y el freón como agentes de refinado, existen requisitos estrictos en cuanto al orden de alimentación. Por lo general, el Mg, el Sn, el Zn, el Be y otros elementos pueden introducirse tras el refinado. Esto complica el proceso de fundición y, al mismo tiempo, la alimentación de materiales tras el refinado aumenta el riesgo de que la aleación absorba gases y contenga inclusiones. Por ello, los métodos de refinado que combinan los procesos de refinado con N₂ y Ar con otras tecnologías han vuelto a cobrar protagonismo y se utilizan ampliamente en la actualidad.

El N₂, el Ar y el aluminio fundido no reaccionan químicamente, por lo que el proceso se basa principalmente en el mecanismo de difusión, es decir, en la desgasificación física, sin causar contaminación. Sin embargo, el proceso de refinado es relativamente lento. Por este motivo, se han desarrollado dispositivos y equipos de refinado por inyección rotativa de alta velocidad de N₂ y Ar para subsanar sus deficiencias y mejorar considerablemente el efecto de refinado. En la actualidad, el uso de N₂ y Ar como gases portadores, junto con la adición de una pequeña cantidad de agente de refinado no contaminante, y la utilización de dispositivos y equipos de inyección de un solo tubo, porosos o rotativos para purificar el aluminio líquido, constituye una tecnología de refinado avanzada que se ha generalizado en los países industrializados.