O desgaseificador de alumínio líquido é o equipamento essencial para o refino do alumínio, e o rotor de grafite é um dos principais componentes desse equipamento. O rotor de grafite é composto por duas partes: uma haste de rotor e um bocal.
No processo de refino do alumínio, o sistema de transmissão do desgaseificador do alumínio líquido aciona o rotor de grafite para girar em alta velocidade, e o argônio ou o nitrogênio é injetado no alumínio líquido por meio da haste do rotor e do bico, a fim de remover as inclusões de hidrogênio e óxido presentes no centro do alumínio líquido, permitindo assim a purificação do alumínio líquido.
Geralmente, os rotores de grafite são fabricados com materiais de grafite. A grafite se oxida facilmente ao ar acima de 600 ℃, e não há atmosfera protetora no caixa de desgaseificação. A temperatura do alumínio fundido pode chegar a cerca de 900 ℃, e o rotor de grafite fica exposto ao calor intenso ao ar livre. Nessa condição, a oxidação é inevitável, e o resultado desse processo faz com que o eixo do rotor fique gradualmente mais fino até que se quebre e seja descartado.
Além disso, o rotor de grafite é imerso no alumínio fundido e, geralmente, gira a uma velocidade de 300 a 700 r/min, agitando vigorosamente o alumínio fundido. O alumínio fundido causa forte erosão e desgaste no rotor, especialmente na interface entre o rotor de grafite e o alumínio fundido. Corrosão, erosão, abrasão e oxidação por contato com o ar ocorrem simultaneamente, fazendo com que o rotor de grafite fique gradualmente mais fino na interface trifásica até se romper e ser descartado. Portanto, como melhorar a resistência à oxidação dos rotores de grafite e resistir à corrosão, à erosão e ao desgaste causados pelo alumínio líquido em alta temperatura é a chave para prolongar a vida útil dos rotores de grafite.
Os técnicos realizaram um extenso trabalho de pesquisa para aumentar a vida útil dos rotores de grafite. Com base nisso, foi preparado um material de dihidrogenofosfato de alumínio com alta resistência à oxidação, à corrosão, à erosão e à abrasão causada pelo alumínio fundido, e foi desenvolvido um conjunto completo de processos para o tratamento dos rotores de grafite com esse material. Por meio desse processo de tratamento, a vida útil do rotor de grafite é aumentada em mais de 5 vezes em comparação com a vida útil do rotor de grafite processado com grafite pura; além disso, o processo é simples, de fácil execução e de baixo custo, apresentando amplas perspectivas de aplicação.
O dihidrogenofosfato de alumínio apresenta resistência a altas temperaturas, resistência à corrosão, resistência à vibração térmica, resistência à erosão, resistência à oxidação e outras propriedades; além disso, possui boa molhabilidade com materiais de grafite, mas apresenta baixa molhabilidade com alumínio fundido e não reage com ele. Aproveitando os poros do material de grafite, o dihidrogenofosfato de alumínio é imerso nele e, em seguida, solidificado para converter o dihidrogenofosfato de alumínio em polifosfato de alumínio. A superfície e os poros do rotor de grafite após o tratamento ficam preenchidos com polifosfato de alumínio, de modo que uma camada de filme protetor de polifosfato de alumínio se forma na superfície das partículas de grafite expostas, e a grafite não entra em contato direto com o ar e com o alumínio líquido em alta temperatura. Isso não apenas aumenta a densidade e a resistência do rotor de grafite, mas também melhora significativamente a resistência à oxidação do rotor de grafite e a resistência à corrosão, erosão e abrasão do alumínio fundido, prolongando assim consideravelmente a vida útil do rotor de grafite.