В качестве важной составляющей обработки алюминиевого расплава алюминиевые литейные предприятия уделяют всё больше внимания онлайн-дегазации. Дегазация и фильтрация являются важными процессами обработки алюминиевого расплава. Эффективность онлайн-дегазации зависит как от подготовки алюминиевого расплава на этапе, предшествующем загрузке в печь, так и от последующей фильтрации в рамках онлайн-обработки. Эти технологические процессы дополняют друг друга, и их совокупный эффект значительно превосходит результат применения отдельного процесса.
Почему необходимо дегазировать расплав алюминия?
Основное назначение устройства для онлайн-дегазации заключается в удалении водорода из расплава алюминия. Водород — единственный газ, который может растворяться в расплаве алюминия. Растворимость водорода быстро снижается по мере затвердевания расплава алюминия в процессе литья. В этот момент водород выделяется из расплава, что приводит к образованию пор в алюминиевых литых изделиях.
Целевое значение содержания растворенного водорода зависит от области применения конечного продукта и варьируется от 0,20 мл/100 гAl для стандартных заготовок серии 6000 до 0,10 мл/100 гAl для прокатных заготовок, предназначенных для аэрокосмической отрасли. При использовании пузырьков инертного газа для удаления водорода из расплава алюминия обычно применяются аргон и азот. Поскольку азот имеет склонность к образованию нитрида алюминия, который является вредным включением и может приводить к увеличению количества алюминиевой золы, для получения расплава алюминия наилучшего качества предпочтительнее использовать аргон. Добавление небольшого количества газообразного хлора при дегазации инертным газом позволяет более эффективно удалять несмешивающиеся включения и примеси щелочных металлов.
Включения в алюминиевом расплаве возникают в процессе электролитического производства алюминия, при переплавке в печи или в результате добавления внутренних добавок. Включения могут приводить к разрывам и поверхностным дефектам при прокатке листов, к появлению микроотверстий при прокатке алюминиевой фольги, а также вызывать и усиливать износ матриц при экструзии алюминия. Показателем эффективности системы дегазации является снижение количества несмачивающих включений в сплаве 50%. Дополнительная механическая фильтрация (т. е., керамический фильтр с пенопластовым наполнителем) также является одним из способов достижения показателя качества.