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Agentes de refino

Agentes de refino

O princípio do método de flotação consiste em injetar um gás inerte (geralmente nitrogênio, argônio ou o gás produzido pela adição de sais) no alumínio líquido para gerar um grande número de bolhas. Como a pressão parcial do hidrogênio nas bolhas é zero, a diferença na pressão parcial de hidrogênio entre o alumínio líquido e as bolhas fará com que o hidrogênio continue a se difundir para dentro das bolhas e estas subam até a superfície do líquido. Ao mesmo tempo, devido à diferença de molhabilidade, as inclusões no alumínio fundido podem ser adsorvidas pelas bolhas em contato com ele e, em seguida, flutuar para cima e serem eliminadas, de modo a atingir o objetivo de remover o hidrogênio e as inclusões. De acordo com os diferentes agentes de refino, o método de flutuação é dividido em método do nitrogênio, método do argônio, método do cloro e método de refino com sal de cloreto.

Refinamento com nitrogênio: O nitrogênio é barato e frequentemente utilizado para o refinamento de ligas de alumínio. Mas sua desvantagem é: para evitar a formação de um grande número de inclusões de nitretos (como AN, Mg₃N₂, etc.), a temperatura de tratamento é baixa (700~730 ℃), o que limita a capacidade de difusão do hidrogênio. Os resultados experimentais mostram que o nitrogênio exige alta pureza, e a presença de traços de oxigênio e umidade reduz significativamente o efeito de refino. Alguns dados indicam que um teor de oxigênio de 0,5% pode reduzir o efeito de desgaseificação em 40%.

Refinamento com argônio: A temperatura de refinamento pode ser aumentada para 760 ℃, o que é benéfico para melhorar a capacidade de difusão do hidrogênio. Além disso, o teor de oxigênio nos cilindros industriais de argônio é baixo (0,005%~0,05%), e a densidade do argônio é de 1,78 kg/m³, o que é superior à densidade do oxigênio, de 1,25 kg/m³. Durante o refinamento com argônio, o argônio se concentra na superfície do banho de alumínio fundido, o que pode impedir a reação entre o alumínio fundido e o gás do forno, resultando em um melhor efeito de refinamento.

Agentes de refino

Refinamento com cloro: Embora o cloro seja insolúvel no alumínio fundido, o cloro, como gás ativo, pode reagir violentamente com o alumínio fundido e com o hidrogênio dissolvido nele, produzindo HCl e AlCl₃ gasosos, que são insolúveis no alumínio fundido e não participam do processo. As amostras de cloro que reagiram têm um efeito de refino, de modo que o efeito de refino é muito melhor do que o do nitrogênio. No entanto, o cloro é um gás altamente tóxico, prejudicial à saúde humana, corrosivo para instalações e equipamentos, e o dispositivo de ventilação de cloro é mais complexo. Portanto, geralmente não é utilizado sozinho, mas em combinação com Ar ou N₂. O efeito de refinamento é bom e é adequado para peças fundidas com requisitos extremamente rigorosos quanto à presença de poros minúsculos.

Atualmente, fluxos de refino granular têm sido utilizados em pesquisas no país e no exterior com bons resultados. Devido ao efeito de ebulição do N₂ e do CO₂ gerados pela reação, o hidrogênio e as inclusões não metálicas são removidos do alumínio fundido à medida que as bolhas sobem à superfície; portanto, o efeito de desgaseificação dessa mistura é bom. Durante a refinação, utilize uma campânula para pressionar os agentes de refinação no alumínio fundido; a operação é a mesma que na refinação com sal de cloreto. A temperatura de refinação é de 740 a 750 ℃, e a quantidade é de cerca de 0,61 TP3T a 0,81 TP3T da massa do alumínio fundido. A quantidade real do agente de refinação depende da qualidade do alumínio fundido, do tipo de liga e da cobertura do alumínio fundido.