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Desgaseificação online de metal fundido

Desgaseificação online de metal fundido

A desgaseificação online do metal fundido é geralmente realizada por meio da injeção de gás inerte contendo uma determinada porcentagem de gás cloro (Cl₂). O cloro forma pequenas bolhas no metal fundido. A desgaseificação é normalmente realizada em operação contínua antes da fundição, que por sua vez pode ser realizada de forma contínua. Uma mistura de gás inerte e Cl₂ (cloro) é injetada no metal fundido para tratá-lo enquanto ele flui do forno para a cuba de vazamento. Embora apenas o gás inerte possa remover efetivamente o H₂ (hidrogênio) dissolvido por meio da transferência de massa, é necessário remover as impurezas de metais alcalinos e alcalino-terrosos (como sódio (Na), lítio (Li) e cálcio (Ca)) do metal fundido por meio de reagentes químicos, como o Cl₂.

O cloro (Cl₂) também pode facilitar a flutuação e a remoção de inclusões não metálicas, melhorando assim a pureza do metal fundido.

No entanto, o uso de Cl₂ gasoso apresenta problemas ambientais e de higiene industrial. O cloro gasoso também é uma fonte de emissões atmosféricas regulamentadas. Além disso, devido aos perigos do Cl₂, os requisitos relativos ao armazenamento, à tubulação, à segurança e ao treinamento também podem ser rigorosos. Além disso, o Cl₂ aumenta a corrosão e o desgaste de outros equipamentos na fábrica. Portanto, pode ser desejável remover metais alcalinos e metais alcalino-terrosos do alumínio fundido e de suas ligas em linha, sem o uso de Cl₂.

Para obter uma desgaseificação eficaz, todos os equipamento de desgaseificação deve fornecer uma determinada quantidade mínima de gás por quilograma de metal. A desgaseificação online do metal fundido pode ser realizada em um desgaseificador em forma de calha ou em um desgaseificador de caixa profunda. No desgaseificador em forma de calha, o tempo de permanência do metal na área onde o gás é fornecido é muito menor do que no desgaseificador de caixa profunda. Cada ejetor rotativo deve fornecer uma grande quantidade de gás e possuir capacidade de fornecimento adequada. A quantidade de gás determina a eficácia do projeto do ejetor.

Equipamentos de desgaseificação online

Observou-se que, em um desgaseificador em forma de calha com um rotor de gás, o rotor pode fornecer uma quantidade adequada de gás ao metal fundido; no entanto, o gás tende a ser liberado do rotor de maneira irregular, resultando em respingos na superfície do metal fundido e em ineficiência. Alguns desgaseificadores em forma de calha utilizam vários ejetores rotativos de gás relativamente pequenos ao longo do comprimento da seção da calha para obter o efeito de um reator de fluxo contínuo ou pseudo-“plug”, em vez de um reator de fluxo totalmente misturado ou de um reator de tanque com agitação contínua; essa é a característica do desgaseificador de caixa profunda. Em um reator de fluxo em plugue ideal, não há mistura, e os elementos fluidos saem na mesma ordem em que chegam.

No entanto, um desgaseificador em forma de calha com vários pequenos ejetores rotativos de gás não consegue injetar uma grande quantidade de gás na forma de bolhas finas no metal fundido sem apresentar irregularidades evidentes no fluxo de gás; por isso, não é adequado para aplicações em que se requerem bolhas finas. A forma de fornecimento de gás em grande escala. Quando o cloro é utilizado como agente de desgaseificação, um desgaseificador tipo caixa profunda é mais eficaz do que um desgaseificador tipo calha para remover hidrogênio e inclusões do metal fundido. Quando se utiliza fluxo salino em vez de cloro, pode-se esperar o mesmo resultado. Portanto, deve-se utilizar um desgaseificador do tipo caixa profunda para reduzir os respingos na superfície do metal fundido e maximizar a eficiência de remoção de gases dissolvidos e inclusões.