A refinação em forno refere-se ao processo de refinação. O pré-tratamento do alumínio líquido inclui a refinação em forno e a purificação em linha. Os resultados mostram que a temperatura do alumínio fundido é elevada e que o número de nucleações de novas fases por unidade de tempo e por unidade de volume é baixo. A temperatura do alumínio líquido eletrolítico pode ultrapassar 930 ℃. Sua composição também é muito complexa, contendo muitas impurezas metálicas, como Fe, Si, Cu e Mg, e impurezas não metálicas, como fluoretos e escória de carbono, sendo que as impurezas gasosas são principalmente hidrogênio. No entanto, essas características do alumínio líquido eletrolítico não atendem aos requisitos para a produção de lingotes planos de liga de alumínio. Para resolver esse problema, é necessário submeter o alumínio líquido eletrolítico a um pré-tratamento antes da fundição.
Refinamento em forno
O refino em forno refere-se ao processo de refino no qual o gás é utilizado para pulverizar pó no forno estático. O agente refinador, cujos principais componentes são CCl₄ e C₂Cl₆, é colocado no tanque de pulverização a gás de acordo com a dosagem de 1,0 kg/t. Quando o agente refinador se transforma em bolhas, ele pode entrar no líquido de alumínio eletrolítico. O processo detalhado é o seguinte: após o pré-aquecimento, o estado do agente refinador muda do estado sólido para o estado líquido, ficando envolto pela superfície de bolhas do tanque de pulverização de pó de gás na forma de uma película de fluxo líquido. O forno de fusão e o tanque de pulverização de pó estão firmemente conectados; em seguida, o bico do tanque de pulverização de pó é inserido no alumínio líquido eletrolítico, e as válvulas do tanque de pulverização de pó são abertas simultaneamente, e a pressão e a vazão são bem controladas, e o tanque de pulverização de pó é operado para se mover para frente e para trás no forno, de modo a realizar uma refinação por pulverização uniforme do pó. O tempo de refino é geralmente controlado entre 30 e 40 minutos, e a temperatura de refino é controlada entre 730 ℃ e 750 ℃. Dessa forma, a velocidade das bolhas de alumínio fundido envolvidas pela película de fluxo é acelerada, e evita-se o contato direto com a água externa. Outra função da membrana de fluxo é melhorar a atividade superficial das bolhas, aumentando assim o efeito de adsorção e remoção de escória.
A remoção de impurezas em linha compreende, basicamente, duas etapas:
(1) Remoção de hidrogênio por Alpur em linha: quando se adota o método Alpur em linha, o unidade de desgaseificação online é submetido a um processo de aquecimento com gás natural antes do uso, de modo que a temperatura do revestimento não seja inferior a 700 ℃. No método tradicional, utiliza-se nitrogênio de alta pureza. No entanto, devido à presença de uma certa quantidade de Mg na liga de alumínio, durante o tratamento de fusão, o Mg e o nitrogênio presentes na liga são submetidos a altas temperaturas, o que provoca uma reação química que gera nitreto de magnésio, o que, por sua vez, produz impurezas e afeta a qualidade do produto final. Portanto, utiliza-se o método Alpur em linha para remover o hidrogênio, e o argônio é utilizado para substituir o nitrogênio. Nesse processo, a pressão do argônio deve estar entre 550 kPa e 760 kPa, e a pureza deve ser superior a 99,99%. Devido ao forte efeito de agitação do bico rotativo, a área de contato entre o argônio e o alumínio líquido eletrolítico é efetivamente aumentada, e as condições cinéticas do processo de purificação por flutuação são aprimoradas. Ao mesmo tempo, devido à baixa velocidade de ascensão das minúsculas bolhas no banho de alumínio fundido, as bolhas sobem em espiral sob a ação combinada da força centrífuga e da força de empuxo, prolongando assim o tempo de contato gás-líquido e alcançando o objetivo de remover o hidrogênio do banho de alumínio fundido.
(2) Remoção de impurezas em linha: o Caixa CFF É capaz de filtrar as impurezas do alumínio líquido. A caixa CFF é utilizada para a filtragem e purificação do alumínio fundido, em combinação com o filtro de espuma cerâmica. Ela consegue filtrar as inclusões e as partículas minúsculas presentes no alumínio fundido. É especialmente adequada para a fundição de alumínio de alta pureza e de ligas de alumínio de alta precisão. Apresenta vantagens como resistência térmica, proteção contra oxidação, resistência à corrosão, aquecimento rápido, longa vida útil e resistência a ácidos.