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Desgaseamento rotativo de alumínio fundido

Desgaseamento rotativo de alumínio fundido

A desgaseificação do alumínio fundido é um processo essencial na fundição de ligas. Ela é realizada por meio de um dos dois métodos: desgaseificação por fluxo ou desgaseificação rotativa. O sistema de desgaseificação rotativa do alumínio fundido injeta gás (como argônio (Ar) ou nitrogênio (N₂)) diretamente na massa fundida de alumínio. A rotação do eixo, combinada com a injeção do gás inerte, resulta na formação de um grande número de bolhas no metal fundido.

Em comparação com a desgaseificação por fluxo, máquinas rotativas de desgaseificação oferecem um método mais eficaz e mais limpo para remover o hidrogênio do alumínio fundido. O hidrogênio dissolvido no alumínio fundido se difunde então nessas bolhas e se separa da fase líquida.

O alumínio fundido, antes da fundição, contém hidrogênio dissolvido e inclusões não metálicas, como óxidos de alumínio e magnésio, que são impurezas indesejáveis. Quando o hidrogênio e as inclusões não metálicas estão presentes no alumínio fundido, podem ocorrer defeitos nos lingotes produzidos a partir da massa fundida e nos produtos fabricados a partir desses lingotes. Portanto, o hidrogênio e as inclusões não metálicas devem ser removidos do metal fundido.

Geralmente, gás inerte ou gás cloro é introduzido no metal fundido na forma de bolhas para remover hidrogênio e inclusões não metálicas do alumínio fundido. No entanto, como a atmosfera contém água, o alumínio e a água presentes na atmosfera reagem na superfície do metal fundido (2Al + 3H₂O → 3Al₂O₃ + 3H₂), resultando no problema da penetração de hidrogênio na massa fundida. A superfície do alumínio fundido que é deixada em repouso geralmente é coberta por uma camada densa de óxido de alumínio, de modo que a água atmosférica não reaja com o alumínio.

O princípio de funcionamento do equipamento rotativo de desgaseificação de alumínio fundido em linha é o princípio da flotação a gás. O gás de processo (gás inerte ou uma mistura de gás inerte e cloro) é injetado na massa fundida por meio do rotor, sendo que o rotor se fragmenta em minúsculas bolhas uniformemente dispersas, as quais sobem até a superfície da massa fundida. O hidrogênio é absorvido pelas bolhas e removido, e as inclusões são capturadas pelas bolhas, subindo então até a superfície do metal fundido.