Systèmes de raffinage et de dégazage en ligne

De nombreux facteurs influent sur la qualité de l’aluminium et de ses alliages. Parmi ceux-ci, la teneur en hydrogène, les inclusions et la concentration en métaux alcalins de l’aluminium fondu ont l’impact le plus important sur la qualité des alliages d’aluminium. À l’heure actuelle, les principaux fabricants nationaux et étrangers utilisent principalement des systèmes de raffinage et de dégazage en ligne pour le raffinage et la purification de l’aluminium fondu. Les systèmes de raffinage et de dégazage en ligne sont pour la plupart de type « boîte » unités de dégazage rotatives. L'aluminium en fusion s'écoule dans la chambre de dégazage et est utilisé dans des matériaux réfractaires. Le revêtement intérieur reste en place, et le couvercle du four est équipé d'un dispositif de chauffage afin de maintenir l'aluminium en fusion à l'état liquide. Parallèlement, un rotor de dégazage est installé dans le couvercle du four. Le gaz inerte est injecté dans l’aluminium fondu à travers le rotor en rotation et traverse celui-ci à grande vitesse. Le rotor en rotation le fragmente en d’innombrables petites bulles, qui se diffusent et remontent dans l’aluminium fondu, éliminant ainsi l’hydrogène. Au cours de la remontée des petites bulles, sous l’effet de la tension superficielle, certaines impuretés sont entraînées hors de l’aluminium fondu vers la surface, formant une écume qui permet d’éliminer les impuretés présentes dans l’aluminium fondu.

Une fois l'alliage d'aluminium moulé sous pression fondu et affiné, l'aluminium fondu prendra la place de l'aluminium sous-traité ; les paramètres à prendre en compte sont le moment avant et après l'ajout de l'agent d'affinage, le débit d’azote lors du dégazage rotatif, la vitesse du rotor en graphite, la durée du dégazage, ainsi que le diamètre du rotor en graphite pendant les phases de sous-traitance et de dégazage. L’influence de la hauteur sur la densité de l’aluminium fondu est mesurée et analysée tout au long du processus de production.

1. Après le dégazage, l'efficacité du dégazage varie selon la position de l'aluminium en fusion dans la sous-chaîne de production ; c'est près du plateau tournant que le résultat est le moins satisfaisant.

2. Le débit d'azote a une certaine incidence sur l'emplacement de formation des bulles : les bulles générées par un débit élevé se propagent plus loin, mais provoquent des projections plus importantes de l'aluminium en fusion, ce qui peut entraîner des risques pour la sécurité de la production.

3. La vitesse de rotation a une grande influence sur l'efficacité du dégazage de l'aluminium fondu. Une vitesse élevée permet une meilleure diffusion des gaz et empêche l'aluminium fondu de s'étaler.

4. Le moment d’ajout de l’agent d’affinage n’a qu’un effet limité sur le dégazage par rotation et ne permet pas d’atteindre l’objectif d’affinage à l’intérieur de l’aluminium fondu. Il permet toutefois de traiter l’écume présente à la surface de l’aluminium fondu. Il est recommandé d’utiliser un agent de décarburation pour traiter les scories d’aluminium en surface. Selon le cahier des charges de l’agent d’affinage, sa température d’utilisation est comprise entre 700 et 750 ℃, tandis que celle de l’agent de désoxydation et de dégazage est ≥ 680 ℃. L’utilisation de l’agent d’affinage nécessite une température plus élevée de l’aluminium fondu, ce qui n’est pas facile à contrôler.

5. La vitesse de rotation et le débit d'azote doivent être utilisés conjointement afin de garantir l'effet de dégazage et d'éviter que l'aluminium fondu ne s'oxyde sous l'effet du brassage. Un débit de 15 L/min à 400 tr/min permet de répondre à ces exigences.

6. Au cours du processus de dégazage, l'état de mouvement de l'aluminium fondu et la présence éventuelle de projections d'aluminium fondu ont une incidence sur le dégazage et l'oxydation de l'aluminium fondu. Après le dégazage, les scories d'aluminium présentes à la surface de l'aluminium fondu ainsi que la densité de l'échantillon permettent d'évaluer l'efficacité du dégazage de l'aluminium fondu.