A qualidade do alumínio fundido pode, em geral, ser avaliada por meio de dois indicadores: o teor de inclusões na estrutura sólida e o teor de hidrogênio na massa fundida líquida. Durante a fundição de alumínio e ligas de alumínio, é inevitável que a massa fundida seja contaminada por hidrogênio e inclusões. Seu teor na massa fundida de alumínio é um indicador importante para avaliar a qualidade da mesma. O alumínio e suas ligas apresentam características de fácil oxidação e absorção de gases durante o processo de fundição, o que facilita a formação de gases e inclusões no alumínio líquido, causando uma série de defeitos, como bolhas de ar, poros minúsculos, e inclusões no produto final, resultando em frequentes rupturas da fita de alumínio durante a laminação dos lingotes, o que afetou gravemente a produção de folha de alumínio.
Causas dos defeitos de qualidade na fundição de alumínio
As inclusões não metálicas no alumínio fundido são, principalmente, inclusões de óxidos metálicos, parte das quais provém da carga do forno, e a maioria delas é formada pela reação entre o alumínio e o oxigênio durante o processo de fusão e fundição. A temperatura de fusão, as condições de fusão, o teor de escória no forno, a qualidade da carga, o método utilizado no conversor, as condições da alvenaria do corpo do forno etc. — todos esses fatores têm impacto sobre a quantidade de inclusões na massa fundida. O alumínio reage com O₂, N₂, CO₂, CO, etc., presentes nos gases do forno, produzindo, por fim, impurezas de alumina.
A principal reação do alumínio fundido para absorver hidrogênio é a reação entre o alumínio e a água, e essa reação é irreversível. Abaixo de 250 °C, o alumínio reage com o vapor de água presente no ar. Uma camada densa de Al₂O₃ se forma facilmente na superfície do alumínio puro, o que pode impedir significativamente a reação do alumínio fundido com a água. Se a película de óxido for destruída, a reação entre o alumínio fundido e a água ocorrerá de forma mais violenta. A principal via pela qual o hidrogênio penetra no alumínio fundido é a reação entre o alumínio fundido e a água, que gera átomos livres [H]. O hidrogênio é facilmente solúvel no alumínio fundido. Essa reação é a principal forma pela qual o alumínio fundido absorve hidrogênio.
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