Le dégazeur d'aluminium liquide est l'équipement clé du raffinage de l'aluminium, et le rotor en graphite en est l'un des composants essentiels. Le rotor en graphite se compose de deux parties : une tige de rotor et une buse.
Dans le processus d'affinage de l'aluminium, le système de transmission du dégazeur d'aluminium liquide entraîne le rotor en graphite à tourner à grande vitesse ; de l'argon ou de l'azote est alors injecté dans l'aluminium liquide par la tige du rotor et la buse afin d'éliminer les inclusions d'hydrogène et d'oxyde présentes au centre de l'aluminium liquide, ce qui permet de purifier ce dernier.
En règle générale, les rotors en graphite sont fabriqués à partir de matériaux à base de graphite. Le graphite s'oxyde facilement à l'air libre au-delà de 600 ℃, et il n'y a pas d'atmosphère protectrice dans le boîte de dégazage. La température de l'aluminium fondu peut atteindre environ 900 ℃, et le rotor en graphite est exposé à une chaleur intense à l'air libre. Dans ces conditions, l'oxydation est inévitable, et celle-ci entraîne un amincissement progressif de l'arbre du rotor jusqu'à ce qu'il se brise et doive être mis au rebut.
De plus, le rotor en graphite est immergé dans l'aluminium en fusion ; il tourne généralement à une vitesse comprise entre 300 et 700 tr/min et brasse vigoureusement l'aluminium en fusion. L’aluminium en fusion provoque une forte érosion et une usure importante du rotor, en particulier au niveau de l’interface entre le rotor en graphite et l’aluminium en fusion. La corrosion, l’érosion, l’abrasion et l’oxydation à l’air se produisent simultanément, ce qui entraîne un amincissement progressif du rotor en graphite au niveau de l’interface triphasique jusqu’à ce qu’il se brise et doive être mis au rebut. Par conséquent, trouver le moyen d’améliorer la résistance à l’oxydation des rotors en graphite et de les protéger contre la corrosion, l’érosion et l’usure causées par l’aluminium en fusion à haute température est essentiel pour prolonger leur durée de vie.
Les techniciens ont mené d'importants travaux de recherche afin d'améliorer la durée de vie des rotors en graphite. Sur cette base, un matériau à base de dihydrogénophosphate d'aluminium présentant une résistance élevée à l'oxydation, à la corrosion, à l'érosion et à l'abrasion causées par l'aluminium fondu a été mis au point, et un ensemble complet de procédés de traitement des rotors en graphite à l'aide de ce matériau a été développé. Grâce à ce procédé de traitement, la durée de vie du rotor en graphite est multipliée par plus de 5 par rapport à celle d’un rotor en graphite pur ; ce procédé est simple, facile à mettre en œuvre et peu coûteux, et offre de nombreuses perspectives d’application.
Le dihydrogénophosphate d'aluminium présente une résistance aux hautes températures, à la corrosion, aux vibrations thermiques, à l'érosion et à l'oxydation, entre autres propriétés. Il offre une bonne mouillabilité avec les matériaux en graphite, mais une faible mouillabilité avec l'aluminium fondu, avec lequel il ne réagit pas. En tirant parti des pores du matériau en graphite, le dihydrogénophosphate d’aluminium y est immergé, puis solidifié afin de le transformer en polyphosphate d’aluminium. La surface et les pores du rotor en graphite, après traitement, sont remplis de polyphosphate d’aluminium, ce qui permet la formation d’une couche protectrice de polyphosphate d’aluminium à la surface des particules de graphite exposées ; le graphite n’entre ainsi pas en contact direct avec l’air ni avec l’aluminium en fusion à haute température. Cela permet non seulement d’augmenter la densité et la résistance du rotor en graphite, mais aussi d’améliorer considérablement sa résistance à l’oxydation ainsi que sa résistance à la corrosion, à l’érosion et à l’abrasion causées par l’aluminium fondu, prolongeant ainsi considérablement la durée de vie du rotor en graphite.