Processo de refino de liga de alumínio com sistema de desgaseificação rotativo

Processo de refino de ligas de alumínio

O processo de refino de ligas de alumínio por meio do sistema de desgaseificação rotativo permite remover o hidrogênio e a escória, purificar o alumínio e eliminar os poros minúsculos. Com o rápido desenvolvimento da indústria automotiva, a produção de peças fundidas de liga de alumínio está crescendo rapidamente. A grande quantidade de resíduos de fundição causada pelo tratamento inadequado das ligas de alumínio fundidas é um problema que os fabricantes de peças fundidas de liga de alumínio precisam resolver com urgência. Nos últimos anos, as pesquisas sobre o processo de refino de ligas de alumínio têm atraído a atenção dos profissionais da área de fundição. Existem muitos fatores que afetam a qualidade dos fundidos de liga de alumínio, incluindo a composição química da liga, o estado de fusão, o refinamento da liga e sua modificação.

O defeito de poros minúsculos em peças fundidas de liga de alumínio é a principal causa de rejeição na fundição. A presença de poros minúsculos não apenas reduz a área útil efetiva da peça fundida, mas também constitui uma fonte de trincas e acelera o processo de propagação das trincas. Isso acaba levando a uma diminuição das propriedades mecânicas do material. A formação de poros minúsculos decorre principalmente do teor de inclusões de escória e do teor de hidrogênio na massa fundida. O hidrogênio representa cerca de 85% do gás total na massa fundida de alumínio. Isso ocorre porque a solubilidade do hidrogênio no alumínio sólido é cerca de 1/20 da solubilidade no estado líquido. Quando o alumínio se solidifica, o hidrogênio dissolvido nele se precipita, formando poros minúsculos. O processo de refino da liga de alumínio por rotação sistema de desgaseificação pode remover o hidrogênio e as escórias, purificar o alumínio líquido e eliminar os poros das peças fundidas.

Processo de refino de ligas de alumínio

O princípio de funcionamento é o seguinte: quando o motor faz o rotor girar, o gás argônio é fragmentado em pequenas bolhas. A presença dessas pequenas bolhas reduz a concentração de hidrogênio no alumínio líquido e a pressão parcial em sua superfície, reduzindo assim a concentração de hidrogênio no alumínio líquido. O hidrogênio é retirado da superfície do alumínio líquido pelo gás argônio e queimado e consumido na superfície do líquido.

Quando pequenas bolhas de gás argônio se deslocam em direção à superfície do líquido, na parte inferior do alumínio fundido, o hidrogênio dissolvido no alumínio fundido atinge a interface entre o argônio e o alumínio fundido, passando do estado dissolvido para o estado adsorvido. Os átomos de gás na camada de adsorção reagem, gerando moléculas de hidrogênio. À medida que as bolhas crescem, elas sobem até a superfície do alumínio fundido e se queimam.

Quando pequenas bolhas de gás argônio se deslocam do fundo do alumínio líquido até a superfície do líquido, as partículas de inclusão suspensas no alumínio líquido são agitadas, e as inclusões colidem entre si, agrupam-se e crescem. Quando a inclusão atinge um determinado tamanho, ela pode colidir com as bolhas flutuantes e ser capturada. Em seguida, é levada até a superfície do líquido, obtendo-se assim o efeito de remoção da escória.

Existem dois modelos de inclusões que ficam presas em bolhas, os quais resultam na captura por colisão inercial no caso de inclusões maiores. Para inclusões menores, é difícil que haja colisão com as bolhas, mas pode ocorrer um aprisionamento tangencial ao redor delas.

Como o argônio é um gás inerte, o alumínio líquido não reage. Ele pode substituir o hidrogênio na massa fundida de alumínio, o que reduz significativamente o teor de hidrogênio nessa massa e melhora as propriedades mecânicas da liga de alumínio.