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Tratamento de refino de metais

Tratamento de refino de metais

O tratamento de refino de metais pode remover ou minimizar as inclusões de gás e óxido na massa fundida de liga de alumínio regenerada, de modo a melhorar o grau de purificação da massa fundida. Os requisitos de pureza dos fundidos de liga de alumínio reciclada variam de acordo com as diferentes variedades e aplicações. Normalmente, exige-se que o teor de hidrogênio por 100 g de alumínio seja inferior a 0,2 ml; para algumas ligas especiais de alumínio, esse teor deve ser controlado para ficar abaixo de 0,1 ml. Na produção real, utiliza-se o método de análise metalográfica para analisar qualitativamente o grau de porosidade na estrutura da liga de alumínio, a fim de medir o teor de hidrogênio. Como a detecção de inclusões não metálicas não pode ser quantificada com precisão, é difícil estabelecer requisitos quantitativos, e elas só podem ser medidas por meio da análise metalográfica da estrutura do lingote. Por fim, avalie de forma abrangente a qualidade do efeito do tratamento de refino da fusão e determine os parâmetros de processo do tratamento de refino.

Como o cloro é tóxico, ele é prejudicial à saúde humana e corrói gravemente os equipamentos ao redor. Portanto, o atual processo de refino de metais da liga de alumínio reciclada fundida geralmente adota um tratamento de purificação em linha com gás N₂ ou uma mistura de N₂ e Cl₂.

Como o nitrogênio é quimicamente inativo, ele não reage quimicamente com a liga de alumínio fundida regenerada nem com outros gases dissolvidos à temperatura de refino, nem é solúvel na massa fundida; portanto, pode ocorrer a formação de um grande número de bolhas quando o nitrogênio é injetado na massa fundida.

Nessas bolhas de nitrogênio, a pressão parcial do hidrogênio é zero, enquanto a pressão parcial do hidrogênio na massa fundida é muito maior que zero. Portanto, há uma grande diferença de pressão parcial entre o material fundido e as bolhas de nitrogênio, e o hidrogênio presente no material fundido continua a fluir para dentro das bolhas por difusão até que a pressão parcial do hidrogênio na bolha aumente para o mesmo valor da pressão parcial do hidrogênio no material fundido, alcançando-se assim o equilíbrio.

Processo de purificação de gás

Quando um grande número de bolhas de nitrogênio flutua para fora da massa fundida, o hidrogênio contido nas bolhas escapa para a atmosfera; assim, as bolhas são geradas continuamente, ou seja, o hidrogênio dissolvido na massa fundida pode ser removido continuamente. No processo de subida das bolhas, quando elas encontram inclusões, devido ao efeito da tensão superficial, as inclusões aderem à superfície das bolhas e são removidas à medida que as bolhas sobem. Como resultado, as inclusões também são removidas durante a remoção do gás.

Desgaseificação com nitrogênio No processo de fundição de liga de alumínio reciclada, a temperatura de refino deve ser mantida na faixa de 690 a 710 ℃. Como a temperatura é muito alta, o nitrogênio pode reagir quimicamente com o alumínio. A pressão do nitrogênio é mantida na faixa de 10 a 15 kPa.