Desgaseificação rotativa com nitrogênio, processo de desgaseificação do alumínio

Desgaseificação rotativa com nitrogênio

A desgaseificação rotativa com nitrogênio foi aplicada pela primeira vez ao refino contínuo em grandes fornos de fusão. O gás inerte é introduzido no líquido por meio de uma haste rotativa e lâminas especialmente projetadas. A rotação do bico e o efeito de cisalhamento das lâminas fazem com que as bolhas de gás inerte se dispersem uniformemente no líquido do cadinho. Ao mesmo tempo, forma-se um vórtice na parte mais profunda do líquido, que sobe lentamente, de modo que haja a maior área de contato possível entre a bolha e o líquido, o que cria condições favoráveis para a remoção eficaz de hidrogênio e escória.

Além disso, não ocorre reação química entre o gás inerte e o alumínio fundido, e não há película de passivação na superfície das bolhas, que podem adsorver facilmente hidrogênio e escória oxidada, flutuando até a superfície do líquido graças à flutuabilidade das bolhas. Além disso, o gás é cortado pelas pás giratórias, as bolhas são distribuídas de maneira extremamente uniforme na massa fundida, e esta é agitada de forma adequada, expandindo assim significativamente a interface e o alcance da ação, prolongando o tempo de ação e aumentando a difusão do hidrogênio para dentro das bolhas. O gradiente de concentração da transferência de massa reforça o papel da remoção de hidrogênio e da remoção de escória.

A forte agitação na parte mais profunda do banho fundido também promove o acúmulo de pequenas inclusões de escória e facilita a remoção do material flutuante. A superfície líquida da liga gira de maneira constante, sem grandes oscilações, de modo que há menor formação de escória e menor sucção de ar.

As pessoas borrifam o pó agente refinador com cloreto e gás inerte na parte inferior do cadinho, e alcançar o objetivo de desgaseificação e remoção de escória por meio de uma série de efeitos físicos e químicos. As inclusões de gás e escória no líquido são significativamente reduzidas, e os efeitos de remoção de hidrogênio e de escória são notáveis. Isso ocorre porque, durante a pulverização rotativa, as lâminas giratórias do bico cortam o gás ao mesmo tempo em que dispersam o agente refinador uniformemente no líquido dentro do cadinho. As diversas partes do alumínio líquido fazem com que o agente refinador reaja mais completamente com o gás presente no alumínio líquido, e o tempo de ação é prolongado, o que favorece ainda mais a remoção das inclusões e do gás do alumínio líquido.

No processo de teste, utilizando o mesmo agente refinador, sob a condição de que o peso do agente refinador e o tempo de desgaseificação sejam os mesmos, comparou-se com a desgaseificação manual o estado das inclusões de escória na liga e o grau de porosidade após a desgaseificação. Os níveis são muito diferentes. Isso ocorre porque o agente de refino e o gás inerte são injetados no líquido por meio de hastes e lâminas rotativas especialmente projetadas. Aproveitando a rotação do bico e a ação de cisalhamento das lâminas, o agente de refino e o gás inerte são dispersos uniformemente na massa fundida ao mesmo tempo. O grau de dispersão uniforme é muito diferente do grau de dispersão uniforme obtido na desgaseificação manual. Durante o processo de desgaseificação, observe a superfície do alumínio fundido. É possível perceber o grau de efervescência. O tamanho e o grau de ebulição das bolhas na superfície do líquido são basicamente os mesmos na desgaseificação por jato rotativo, enquanto as bolhas na superfície do líquido não chegam a ferver na desgaseificação manual. Para o mesmo peso de agente refinador, a diferença no tempo de ação é de quase 1/3.

Em comparação com o processo tradicional de purificação de líquidos com liga de alumínio, a tecnologia de purificação por desgaseificação rotativa com nitrogênio apresenta as seguintes vantagens:

Promover a homogeneização da composição química da liga e reduzir a segregação dos elementos da liga;
Reduzir as flutuações de qualidade causadas por fatores humanos, garantir um bom efeito de purificação e alta eficiência de produção;
Isso reduz a poluição do ar, melhora as condições de trabalho e diminui a intensidade do trabalho dos funcionários.