Moyens de réduire les pertes de coulée
Régler la température de l'aluminium liquide
Le point de fusion de l'aluminium est de 660 °C. En règle générale, la température de coulée de l'aluminium primaire est maintenue à environ 730 °C, voire moins. La fluidité des alliages d'aluminium est donc inférieure à celle de l'aluminium primaire, se situant entre 710 °C et 730 °C environ. Pour une utilisation directe de l'aluminium liquide dans la cellule d'électrolyse, lorsque l'aluminium liquide à haute température pénètre dans le four de mélange, il doit être mélangé à temps avec des matériaux froids, c'est-à-dire qu'il faut ajouter de l'aluminium de qualité inférieure, des scories d'aluminium, etc., dans le four de mélange et de maintien, ou bien une partie de l’alliage intermédiaire peut être ajoutée au four à l’avance. Il en résulte un état de fusion sous pression qui permet non seulement d’augmenter le rendement réel, mais aussi de réduire la température. Par ailleurs, la surface du matériau froid ajouté doit être propre et exempte de traces d’huile, faute de quoi il risque de brûler, de dégager de la chaleur et de favoriser la combustion. En résumé, une réduction efficace de la température de l’aluminium fondu jusqu’à la température de coulée correspondante permet de limiter l’impact important de la température sur les pertes de coulée.
Réduire l'intensité du contact entre l'aluminium liquide et l'air. Plus l'intensité du contact entre l'aluminium liquide et l'oxygène est élevée, plus les pertes dues à l'oxydation sont importantes et plus les pertes de coulée sont élevées.
1) Réduire le temps de contact entre l’aluminium liquide et l’oxygène : ① Tout en respectant les exigences de production, transformer l’aluminium liquide présent dans le four en produits finis aussi rapidement que possible. Il est préférable de produire les composants nécessaires à la production en cours et d’éviter que l’aluminium liquide ne reste trop longtemps dans le four ; ② Disposer de manière rationnelle les équipements de fusion et de coulée afin de raccourcir autant que possible la longueur de la goulotte et de réduire ainsi le temps d’exposition de l’aluminium liquide à l’air. Parallèlement, la partie supérieure de la goulotte peut être recouverte d’un panneau isolant en silicate d’aluminium, qui présente un certain effet isolant et permet de réduire la teneur en oxygène dans l’ canal de coulée.
En résumé, il convient d'éviter, pour diverses raisons, le stockage prolongé de l'aluminium fondu dans le four de mélange, afin de réduire le temps de contact entre l'aluminium fondu et l'oxygène et, par là même, de limiter les pertes de coulée.
2) Contrôler la méthode de mélange de l'aluminium liquide : qu'il s'agisse d'un mélange manuel à l'aide d'un grand râteau ou d'un mélange mécanique, cette opération est effectuée avec la porte du four ouverte, ce qui entraîne non seulement d’importantes fluctuations du niveau de liquide et augmente la surface de contact avec l’oxygène, mais accroît également la teneur en oxygène dans le four. Cela ne peut qu’accélérer la réaction chimique susmentionnée et augmenter les pertes par combustion. L'agitation électromagnétique peut être effectuée à porte fermée et les fluctuations du niveau de liquide sont faibles, ce qui permet d'éviter efficacement les inconvénients correspondants. Parallèlement, elle permet également de réduire l'humidité de l'air pénétrant dans le four et de diminuer le risque d'absorption d'hydrogène par l'aluminium liquide.
3) Contrôle de la hauteur des bulles lors de l'affinage de l'aluminium liquide : la méthode d'affinage classique consiste à saupoudrer manuellement l'agent d'affinage dans le four, puis à procéder à l'agitation et à l'affinage ; cependant, pour la production de certains alliages, un affinage par soufflage d'azote est nécessaire (la durée d'affinage est plus longue, pouvant aller jusqu'à 30 minutes environ), il se produira inévitablement une certaine hauteur de bulles, horizontale sur les côtés et verticale vers le haut, ce qui provoquera d’importantes fluctuations de l’aluminium liquide. Il est donc préférable de régler la pression d’azote afin de maintenir la hauteur des bulles entre 10 et 15 mm.