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Métodos de refino por fluxo

Métodos de refino por fluxo

De modo geral, a purificação em forno inclui o método do fluxo, o método de refino a gás (gás ativo e degradável), a purificação a vácuo e a purificação em campo. Entre eles, a purificação por fluxo e a purificação a gás são os métodos de refino em forno mais amplamente utilizados na indústria. A purificação por fundente ocorre durante o processo de fundição de ligas de alumínio, quando o fundente é adicionado à massa fundida; por meio de uma série de efeitos físicos e químicos, alcança-se o objetivo de desgaseificação e remoção de impurezas. A capacidade de remoção de impurezas do fluxo é determinada pela adsorção e dissolução das inclusões oxidadas no banho de fusão pelo fluxo, bem como pela interação química entre o fluxo e o banho de fusão. Quanto menor for a tensão interfacial entre o fluxo e as inclusões, melhor será a adsorção do fluxo e mais eficaz será a remoção das impurezas. Além dos métodos de refino com fluxo para desgaseificação e remoção de impurezas, existem outros tipos de fluxos, como o agente de cobertura, agente de limpeza de escória, etc. Este artigo aborda principalmente o fluxo utilizado para desgaseificação e formação de escória.

Em comparação com a purificação por fluxo, a purificação por gás baseia-se principalmente na injeção de gás ativo ou inerte na massa fundida. Além de utilizar a lei da pressão parcial dos gases para alcançar os objetivos de desgaseificação e de adsorção e inclusão de bolhas, o gás ativo também pode ser combinado com o hidrogênio presente na massa fundida, que reage diretamente para produzir produtos gasosos, visando a difusão e a desgaseificação, a flotação e a remoção de escória. Além disso, o gás ativo também pode reagir com os metais alcalinos ou alcalino-terrosos presentes na massa fundida para gerar sais de baixa densidade, que flutuam até a superfície do alumínio fundido, removendo assim os metais alcalinos e alcalino-terrosos. Tomando como exemplo o cloro, um gás reativo típico, a reação básica do cloro ao entrar na massa fundida é a seguinte:

3Cl₂ + 2Al = 2AlCl₃↑
Cl₂ + H₂ = 2HCl↑
Cl₂ + 2Na = 2NaCl

Métodos de refino por fluxo

Pode-se observar que o próprio cloro e os produtos da reação de cloração, AlCl₃ e HCl, são todos gases, que se elevam espontaneamente na massa fundida. Assim, consegue-se a purificação. Além disso, ele pode reagir diretamente com o hidrogênio presente na massa fundida para alcançar o objetivo de remoção do hidrogênio. Trata-se de um meio eficiente para o refinamento da massa fundida.