Очистка металлов с помощью очистительного газа позволяет эффективно удалять растворенные газы и другие неметаллические примеси из металлов в рамках непрерывного процесса с высокой пропускной способностью по металлу.
Перед разливкой расплавленный металл содержит множество примесей, которые, если их не удалить, могут привести к значительным потерям в виде брака при литье или к ухудшению качества металла в изделиях, изготовленных из него. Основными вредными примесями являются растворенные газы и взвешенные неметаллические частицы, такие как оксиды металлов и частицы огнеупорных материалов.
Это достигается путем удаления растворённых газов и неметаллических примесей из расплавленного металла. Процесс включает в себя следующие этапы:
1. Направить расплавленный металл в зону рафинирования;
2. Поддерживать защитную атмосферу над поверхностью расплавленного металла при положительном давлении по отношению к давлению окружающей среды, тем самым предотвращая попадание воздуха и влаги в эту зону и их контакт с расплавленным металлом;
3. Представляем очищающий флюс в виде отдельных пузырьков в расплавленный металл под поверхностью расплава;
4. Расплав перемешивается в зоне рафинирования, что приводит к образованию циркуляционной схемы в расплаве относительно точки входа пузырьков в расплав, благодаря чему пузырьки, попадающие в расплав, перемещаются радиально наружу относительно этой точки, что позволяет увеличить время пребывания газовых пузырьков в расплаве и обеспечивает их тесное взаимодействие практически со всей массой расплавленного металла в зоне рафинирования;
5. Отвод отработанного газа, образовавшегося в процессе рафинирования, и растворенного газа, выделяемого металлом, с одновременным сбором и отделением других неметаллических примесей, находящихся в шлаковом слое на поверхности расплавленного металла;
6. Очищенный расплав выводится из зоны рафинирования.
Общей особенностью этих газов для рафинирования является их инертность по отношению к рафинируемому расплавленному металлу. Предпочтительными являются аргон и азот или их смеси, хотя для использования в настоящем изобретении подходят и другие благородные газы из периодической таблицы. Другими полезными газами для рафинирования являются водород и оксид углерода, а также их смеси друг с другом или с инертными газами из периодической таблицы. Следует отметить, что водород и оксид углерода можно использовать в тех случаях, когда они не вступают в реакцию с расплавленным металлом, но реагируют с газообразными примесями, такими как кислород. Также могут использоваться другие реактивные газы с аналогичными свойствами, такие как гексафторид серы, хлор и галогенированные углеводороды. Выбор конкретного газа для рафинирования, как правило, зависит от характеристик конкретного рафинируемого металла.