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Processo de purificação de gás

Processo de purificação de gás

O processo de remoção de hidrogênio é o processo de purificação do gás. Adiciona-se artificialmente gases inertes (Ar, N₂, etc.) ou gases ativos que são insolúveis na massa fundida de alumínio (Cl₂, C₂Cl₄, etc.) à massa fundida de alumínio, de modo que o hidrogênio presente na massa fundida seja absorvido por essas bolhas de gás. As bolhas sobem e escapam da massa fundida de alumínio.

O processo de purificação de gás pode ser dividido nas seguintes etapas:

Por meio da convecção e da difusão, os átomos de hidrogênio presentes no alumínio fundido migram para a interface gás-líquido entre o alumínio fundido e as bolhas adicionadas.
O átomo de hidrogênio passa do estado dissolvido para o estado adsorvido.
Os átomos de hidrogênio adsorvidos na interface gás-líquido interagem entre si para formar moléculas de hidrogênio.
As moléculas de hidrogênio se desorvem da interface gás-líquido.
As moléculas se difundem para a fase gasosa e sobem junto com as bolhas de gás adicionadas, a fim de escapar do alumínio fundido.

A maneira básica de melhorar o efeito de purificação do gás é:

É possível aumentar o número de bolhas adicionadas para aumentar a área de contato efetiva entre o alumínio fundido e as bolhas.
Reduzir ao máximo o diâmetro das bolhas introduzidas e aumentar a área de contato entre o gás e o alumínio fundido.
Aumentar ao máximo a distância de flutuação das bolhas adicionadas ao alumínio fundido, aumentar o tempo de permanência das bolhas no alumínio fundido, ou seja, aumentar o tempo do processo de purificação do gás do alumínio fundido.

Além dessas três formas básicas, existem outras mais avançadas, como MINT, SNIF, FILD, desgaseificação online, e tecnologia de purificação. O princípio básico consiste em utilizar a rotação mecânica do bico de sopro e o efeito de sopro do argônio ou do nitrogênio para fragmentar o gás inerte introduzido no alumínio fundido em pequenos grupos de bolhas, que sobem lentamente do alumínio fundido, aumentando assim significativamente a área de contato entre o gás e o líquido, prolongando o tempo de ação e melhorando a eficiência da desgaseificação. Ao mesmo tempo, devido à forte agitação do cabeçote de sopro, as pequenas inclusões são reunidas em aglomerados maiores, e o denso conjunto de pequenas bolhas de ar tem alta probabilidade de reter escória, melhorando assim também a eficiência da remoção de escória.