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Fundição de barras redondas de alumínio

Fundição de barras redondas de alumínio

O método de fundição com topo quente é amplamente utilizado no processo de fundição de barras redondas de alumínio. Dessa forma, não só é possível melhorar as condições de contato entre o alumínio fundido e o molde, como também otimizar o efeito de resfriamento, reduzindo assim a estrutura grossa formada durante a fundição do lingote de alumínio e, consequentemente, minimizando a presença de bolhas de ar.

Quando o alumínio fundido começa a ser moldado, ele é primeiro vertido do tanque para o molde resfriado a água. Portanto, uma grande quantidade de óxidos será gerada durante o processo de vertimento do alumínio fundido no molde resfriado a água. Além disso, mesmo após o início da fundição, quando o processo entra em um estado estável, os óxidos produzidos na superfície do alumínio fundido no molde resfriado a água também se acumulam; esses óxidos acumulados penetram na camada superficial, e o lingote de liga de alumínio forma uma reentrância.

Se a liga contiver uma alta concentração de Mg, os problemas causados pelos óxidos se tornarão particularmente graves.

Para resolver esses problemas, propôs-se tratar previamente o alumínio fundido com cloro (Cl₂), gás hexafluoreto de enxofre (SF₆), etc., a fim de suprimir a oxidação da superfície do alumínio fundido. No entanto, como esse método é realizado durante o processo de refino em linha, o efeito de inibição da oxidação da superfície do alumínio fundido dentro do molde é insuficiente.

Além disso, como o Cl₂ é uma substância tóxica, ele não só causará problemas ambientais, mas também agravará significativamente a deterioração dos equipamentos periféricos.

Por outro lado, o SF₆ apresenta um potencial de aquecimento global de até 20.000, portanto, não é recomendável utilizá-lo do ponto de vista da prevenção do aquecimento global.

Além disso, o SF₆ reage quimicamente com o hidrogênio contido no alumínio fundido no processo de desidrogenação que utiliza SNIF, gerando fluoreto de hidrogênio (HF). Como o HF é uma substância altamente corrosiva, ele danifica o forno. Além disso, o HF é muito tóxico para os organismos. A maioria das fundições de alumínio utiliza gás inerte (nitrogênio ou argônio) como gás protetor, o que pode impedir que a superfície do alumínio fundido seja oxidada.

Para resolver esses problemas, fundição a quente é utilizado. O método “hot top” consiste em colocar um recipiente refratário com formato substancialmente idêntico ao do molde na parte superior deste, e armazenar o alumínio fundido no recipiente refratário durante a fundição. Nesse método, geralmente é utilizado um molde feito de grafite. Com esse método, a pressão causada pelo alumínio fundido dentro do recipiente refratário é aplicada ao interior do molde. Em outras palavras, como o alumínio fundido é forçado a entrar no molde, é difícil que se formem bolhas de ar; por isso, o método tem sido aplicado na produção de barras redondas de alumínio de pequeno diâmetro.