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Purificação por desgaseificação

Purificação por desgaseificação

A purificação por desgaseificação para remoção de hidrogênio consiste principalmente no uso de um gás inerte (N₂, Ar) para purgar o alumínio fundido, o que permite remover com eficácia o hidrogênio e as inclusões de óxido presentes na massa fundida.

O princípio da purificação por desgaseificação com remoção de hidrogênio: Como a pressão parcial inicial do hidrogênio na bolha de N₂ é zero, existe uma diferença de pressão na interface entre a bolha e o alumínio fundido, de modo que o hidrogênio dissolvido no metal fundido é continuamente aspirado para dentro da bolha. Esse processo de sucção não cessará até que a pressão parcial do hidrogênio na bolha seja igual à pressão parcial do hidrogênio no alumínio fundido. Depois que a bolha sobe à superfície, o H contido nela escapa e entra na atmosfera. Portanto, durante o processo de subida da bolha, tanto as inclusões oxidadas quanto o hidrogênio são removidos, permitindo que o alumínio líquido seja purificado.

De acordo com o princípio da purificação por remoção de hidrogênio, sabemos que existem três formas principais de melhorar a velocidade e a eficiência da remoção de hidrogênio:

1. Aumente ao máximo o número de bolhas de purificação para aumentar a área de contato efetiva entre o alumínio líquido e as bolhas.
2. Reduza ao máximo o diâmetro das bolhas de purificação e procure aumentar a velocidade de deslocamento dessas bolhas no alumínio fundido sem causar respingos na superfície do líquido; ou seja, aumente a intensidade da agitação, intensifique a renovação da interface gás-líquido e melhore sua capacidade de transferência de massa.
3. Aumentar ao máximo a distância de flutuação das bolhas de purificação no alumínio fundido, ou seja, aumentar o tempo durante o qual as bolhas atuam sobre o alumínio fundido, melhorando assim a eficiência da remoção de hidrogênio.

Método de desgaseificação por rotor giratório

Com o aprimoramento dos requisitos de pureza da massa fundida, a tecnologia de remoção de hidrogênio também vem sendo continuamente aprimorada e desenvolvida. Ela evoluiu da injeção original por tubo único, passando pelo cabeçote de sopro poroso, até chegar ao atual bocal rotativo. Desde a década de 1980, o uso de métodos de tratamento por sopro de ar com bocal rotativo tornou-se a principal tendência de desenvolvimento da tecnologia avançada estrangeira de purificação de alumínio líquido.

O equipamento rotativo de desgaseificação está equipado com um bocal rotativo de gás feito de grafite, e o gás passa pelo rotor do bocal para formar pequenas bolhas finas e dispersas. A massa fundida é agitada pelo rotor. As bolhas são dispersas uniformemente por toda a massa fundida, aumentando a área de contato gás-líquido, prolongando a distância percorrida e o tempo de permanência das bolhas no alumínio líquido, aumentando o volume de gás, e as bolhas adsorvem o gás e as inclusões oxidadas presentes na massa fundida. As bolhas flutuam até a superfície da massa fundida, produzindo assim o efeito de purificação por desgaseificação e remoção de impurezas.