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Desgaseificação e filtragem de metal fundido

Desgaseificação e filtragem de metal fundido

A área técnica de desgaseificação e filtragem de metal fundido diz respeito ao tratamento de metais com gases de fluxo e filtros.

Na verdade, o metal fundido, especialmente o alumínio fundido, geralmente contém impurezas gasosas e sólidas arrastadas e dissolvidas, que são prejudiciais ao produto final fundido. Essas impurezas podem afetar o produto fundido final após a solidificação do metal fundido, o que pode dificultar o processamento ou reduzir a ductilidade do produto final, ou ainda prejudicar o desempenho no processamento final e na anodização. As impurezas podem ter diversas origens. Por exemplo, as impurezas podem incluir impurezas metálicas, como metais alcalinos e metais alcalino-terrosos, bem como hidrogênio arrastado e filmes de óxido de superfície dissolvidos que foram decompostos e arrastados para o metal fundido. Além disso, as inclusões podem provir de impurezas insolúveis, como carbonetos, boretos ou refratários corroídos de fornos e tanques.

Naturalmente, há uma grande necessidade de melhorar a desgaseificação e a filtragem do metal fundido, a fim de remover ou minimizar tais impurezas no produto fundido final, especialmente no caso do alumínio fundido, sobretudo quando o metal resultante é utilizado na produção de aço. Produtos decorativos, como bordas ou placas decorativas, ou produtos com especificações-chave, como peças forjadas e extrusões para aeronaves, além de folhas leves. As impurezas mencionadas acima causam a perda das propriedades da liga solidificada final, como resistência à tração e resistência à corrosão, além de reduzirem a eficiência do processamento e prejudicarem o desempenho do produto final. Por exemplo, um tipo de defeito de acabamento que é particularmente importante em acabamentos decorativos ou chapas é chamado de defeito linear.

Sistema de desgaseificação rotativo

Os processos convencionais de fundição a gás, como a fundição em fornalha comum, envolvem a introdução do gás de fundição em um forno de fusão ou de manutenção contendo uma determinada quantidade de metal fundido. Esse procedimento exige que o forno seja desligado enquanto o gás de fluxo circula, de modo que a quantidade de metal em processamento permaneça constante e possa ser tratada. Esse método apresenta muitas desvantagens, incluindo eficiência reduzida devido ao forno permanecer ocioso por um longo período durante a fluxação e eficiência insuficiente devido à baixa relação área superficial/volume entre o gás de fluxo e o metal fundido. Outros fatores incluem a limitação da localização do forno, o que permite que impurezas voltem a entrar na massa fundida antes da fundição, e a alta precisão exigida devido à grande quantidade de fluxo necessária e à sua posição de circulação.

Como alternativa aos fluxos em lote, certos fluxos são utilizados na desgaseificação em linha. Ou seja, a operação e os equipamentos relacionados estão localizados fora do forno de fusão ou do forno de manutenção e, geralmente, situam-se entre o forno de fusão e o forno de manutenção ou entre o forno de manutenção e a estação de fundição. Isso ajuda a reduzir a ineficiência causada pela paralisação do forno.

Materiais cerâmicos porosos em forma de espuma são particularmente adequados para a filtragem de metal fundido por diversos motivos, incluindo excelente eficiência de filtragem — em parte devido à sua uniformidade, ao tamanho controlável dos poros e ao baixo custo —, bem como à facilidade de uso e substituição. A preparação e o uso desses filtros de espuma cerâmica são práticos e baratos, e esse fato impulsionou o desenvolvimento de dispositivos para o uso prático e conveniente desses filtros porosos para metal fundido em dispositivos online de desgaseificação e filtragem, garantindo assim uma montagem eficiente.