La technologie de traitement de purification de l'aluminium fondu constitue la première étape clé qui détermine les applications des matériaux en alliage d'aluminium. Elle détermine si ces matériaux présentent des défauts métallurgiques et s'ils sont capables de transmettre leurs propriétés de haute performance, et elle conditionne leur utilisation et leur développement dans divers domaines.
Le procédé de purification de l'alliage d'aluminium fondu de l'entreprise repose principalement sur l'utilisation d'un four affinage par flux et les procédés d'élimination statique des scories. L'élimination statique des scories repose sur la différence de densité entre les oxydes non métalliques et le bain d'alliage lui-même. Au bout d'un certain temps, les oxydes non métalliques et le bain d'alliage sont séparés afin de purifier l'aluminium fondu. Cet article a pour objectif de déterminer, par le biais d'expériences, le temps de repos optimal de l'aluminium fondu.
Le four d'essai est un four statique de 20 tonnes destiné aux alliages d'aluminium. Ce four statique a pour fonction d'éliminer les scories, de stabiliser et d'ajuster avec précision la composition du mélange d'aluminium fondu provenant du four de fusion et du four à déchets d'aluminium, afin de purifier l'alliage d'aluminium liquide et de fournir un alliage d'aluminium liquide de haute qualité à l'étape suivante.
L'aluminium en fusion provenant du four de fusion et du four à déchets d'aluminium pénètre dans le four statique par le canal de coulée selon les proportions indiquées, puis la température est augmentée. Lorsque la température atteint 740 °C ou plus, 20 kg d’agent de nettoyage des scories sont ajoutés au pulvérisateur de poudre, puis cet agent est injecté dans l’alliage d’aluminium à l’aide d’azote. L'intérieur du bain subit une opération de purification par fusion, et les scories sont éliminées après 15 minutes de pulvérisation. Une fois l'élimination des scories terminée, on procède à la mise au repos.
La teneur en inclusions de scories de l'aluminium fondu est plus élevée juste après l'élimination des scories dans le four de repos. À mesure que le temps de repos s'allonge, la teneur en inclusions de scories de l'aluminium fondu diminue progressivement. Lorsque le temps de repos est de 15 minutes, la teneur en inclusions de scories de l'aluminium fondu atteint pratiquement son niveau le plus bas ; au-delà de 15 minutes, cette teneur reste pratiquement stable, avec de faibles variations.
À mesure que le temps de repos augmente, le taux de défauts liés aux inclusions de scories de l'alliage affiche une tendance à la baisse. Ce taux atteint son maximum une fois l'élimination des scories du four à repos terminée. Au cours des 25 premières minutes, le taux de défauts a considérablement baissé, puis s'est globalement stabilisé à 0,051 TP3T.
Lorsque le temps de repos est de 15 minutes, la teneur en inclusions de scories de l'aluminium fondu atteint généralement un niveau faible ; au-delà de 15 minutes, cette teneur reste globalement stable. Lorsque le temps de repos dépasse 25 minutes, le taux de défauts reste globalement stable. Lorsque l'aluminium fondu repose pendant plus de 25 minutes, sa pureté peut atteindre un meilleur niveau ; en d'autres termes, il est possible de laisser reposer l'aluminium fondu pendant au moins 25 minutes avant de le transférer vers la station suivante.