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Coulée d'aluminium électrolytique à l'état liquide

Coulée d'aluminium électrolytique à l'état liquide

De nombreuses entreprises utilisent autant que possible l'aluminium liquide issu de l'électrolyse pour l'introduire directement dans le four de fusion des ateliers de moulage et de laminage, ce qui permet d'économiser l'énergie nécessaire à la refusion secondaire des lingots d'aluminium refondus, de réduire les pertes par combustion et de réaliser ainsi des économies d'énergie et une réduction des émissions.

Bien que l'utilisation d'aluminium liquide électrolytique pour produire directement des bobines destinées à la coulée et au laminage permette de réduire les coûts et la consommation par rapport aux lingots d'aluminium refondus, une proportion trop élevée d'aluminium liquide électrolytique entraîne directement une teneur élevée en hydrogène, en scories et en métaux alcalins dans la masse d'aluminium fondu. La taille des grains de la tôle coulée-laminée est élevée et grossière. Par conséquent, l'élimination de l'hydrogène, des scories et des métaux alcalins, ainsi que l'affinage de la taille des grains, constituent les difficultés à surmonter dans la production directe de bobines coulées-laminées à partir d'aluminium liquide électrolytique.

Afin de réduire la teneur en hydrogène de l'aluminium liquide issu de l'électrolyse et d'affiner les grains cristallins, on a recours à la méthode consistant à abaisser la température de l'aluminium liquide issu de l'électrolyse. À mesure que la température diminue, la solubilité de l'hydrogène dans l'aluminium liquide diminue considérablement.

En variant les proportions de différentes teneurs en aluminium électrolytique fondu, on constate que la teneur en hydrogène fondu est la plus faible lorsque la fraction massique d’aluminium électrolytique fondu est de 25%. Cela s’explique principalement par la faible consommation d’aluminium électrolytique fondu. Après l’ajout d’une petite quantité d’aluminium liquide d’électrolyse, la température de ce dernier diminue sous l’influence du lingot d’aluminium, ce qui réduit la solubilité de l’hydrogène dans l’aluminium liquide d’électrolyse. De plus, la chaleur dégagée par l’aluminium liquide électrolytique pendant la fusion raccourcit le temps de fusion et réduit l’absorption d’hydrogène au cours du processus de fusion.

Fonderies d'aluminium - Flux

En ce qui concerne le contrôle de la granulométrie cristalline, lorsque l’on utilise exclusivement des lingots d’aluminium refondus, en raison du temps de fusion prolongé du matériau, la granulométrie cristalline locale de la tôle coulée-laminée est relativement grossière, et une ségrégation locale est susceptible de se produire. Lorsque l’on utilise exclusivement des électrolytes, la granulométrie cristalline de la tôle coulée-laminée est grossière. Lorsqu'une certaine quantité de matière froide (matière solide) est incorporée dans le mélange, l'ajout de cette matière augmente le nombre de sites de nucléation dans l'aluminium liquide électrolytique, ce qui favorise l'affinage des grains cristallins ; de plus, la matière froide est fondue par la chaleur de l'aluminium liquide électrolytique, ce qui accélère la vitesse de fusion.

Les lingots soumis à des exigences strictes en matière de métaux alcalins sont affinés à l'aide de agents de raffinage, qui peut répondre à ces exigences.

Dans une optique de garantie de la qualité des produits et d’économies d’énergie, le choix de l’aluminium liquide électrolytique 75% permet de réduire le temps de fusion, ce qui favorise le contrôle de la teneur en hydrogène et de la taille des grains dans la masse d’aluminium fondu. Dans la production de brames laminées à chaud répondant à des exigences de qualité courantes, telles que les panneaux décoratifs, les feuilles pour la climatisation, les feuilles à usage médical, les feuilles alimentaires, les feuilles d’emballage, les feuilles pour rubans adhésifs, etc., on utilise de l’aluminium liquide électrolytique de type 70% à 80%, le reste étant constitué de matériaux solides. Dans la production d’ébauches laminées à chaud telles que les panneaux pour tréfilage, les feuilles électroniques, les supports de plaques PS, les feuilles « double zéro », etc., compte tenu de l’influence de l’aluminium liquide électrolytique sur la qualité, celui-ci est contrôlé entre 30% et 60%, le reste étant constitué de matériaux solides.