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Purification de l'aluminium fondu

Purification de l'aluminium fondu

La purification de l'aluminium fondu a pour but d'éliminer les gaz (hydrogène) et les impuretés solides (alumine) présents dans l'aluminium liquide. La purification de l'aluminium fondu nécessite l'utilisation d'une substance capable de séparer l'alumine du métal fondu et de chasser l'hydrogène dans le bain de fusion, mais qui ne se dissout pas dans l'aluminium fondu lui-même. Cette substance est appelée flux.

Le film d'oxyde d'origine et les produits de corrosion de l'aluminium constituent des sources importantes de scories et d'inclusions dans la masse fondue. Plus le rapport entre la surface et le volume de l'aluminium est élevé, plus la tendance à l'oxydation est forte, et plus l'oxydation continue ainsi que les pertes par fusion du métal sont importantes au cours du processus de fusion.

Lorsque les déchets fins et déchiquetés sont pré-conditionnés puis introduits dans l'aluminium en fusion, bien que le risque de contact avec l'air puisse être réduit, ces déchets contenant de nombreuses poches d'air, ils flottent à la surface de l'aluminium en fusion après avoir été introduits dans le four et ne coulent pas facilement. L'effet escompté d'isolation de l'air n'est pas satisfaisant ; il convient donc de les fondre en lingots ou de les transformer en aluminium fondu avant de les introduire dans le four.

Le film d’oxyde et les particules d’impuretés en suspension dans l’aluminium fondu sont difficiles à éliminer complètement dans un four à grande surface d’ouverture. L’utilisation d’un flux appliqué à l’aide d’une machine de projection de poudre donne de meilleurs résultats, mais il reste difficile d’atteindre l’objectif d’une purification complète de l’aluminium fondu. C'est pourquoi, outre l'utilisation du flux dans les fours de grande capacité pour éliminer une partie des impuretés, les ateliers modernes de fusion et de coulée ont également recours à un dispositif de purification en ligne installé à l'extérieur du four, afin d'éliminer complètement les inclusions de gaz et de scories restantes dans l'aluminium fondu.

Équipements de dégazage et de filtration

Le principe de la dispositif de purification de l'aluminium fondu À l'extérieur du four, l'objectif est de permettre à l'aluminium fondu d'entrer pleinement en contact avec le gaz inerte dans un petit four de purification équipé d'un dispositif de chauffage, de sorte que l'hydrogène présent dans l'aluminium fondu se diffuse dans les bulles de gaz inerte où la pression partielle d'hydrogène est nulle, et s'échappe. Les scories solides en suspension dans l'aluminium liquide seront également adsorbées à la surface des bulles et éliminées en même temps.

Après un traitement de purification en ligne de l'aluminium fondu, la teneur en hydrogène de celui-ci peut être réduite de moitié par rapport à sa valeur initiale. Les inclusions non métalliques dont le diamètre des particules est inférieur à 50 μm peuvent être éliminées par le procédé 50%, tandis que celles dont le diamètre est supérieur à 100 μm peuvent être éliminées par le procédé 90%. L'ajout de 0,51 TP3T à 31 TP3T de Cl₂ dans le gaz inerte permet d'augmenter le taux d'élimination de l'hydrogène de 501 TP3T à 651 TP3T, et permet également d’éliminer 60% à 75% de Na et de Li, ce qui est bénéfique pour la production d’alliages d’aluminium-magnésium.