Дегазация азотом — один из методов адсорбционной очистки. Под адсорбционной очисткой понимается прямой контакт расплава алюминия с адсорбентом (таким как различные газы, жидкости, твердые рафинирующие агенты и фильтрующие материалы), при котором адсорбент и газ в расплаве, а также твердые оксидные включения вступают во взаимодействие физического, химического или механического характера, что позволяет достичь цели дегазирования и удаления примесей. Оборудование для адсорбционной очистки включает устройство для дегазации в процессе производства и фильтрующий блок CFF.
Устройство для дегазации в режиме онлайн В этом методе используется метод плавающих пузырьков, заключающийся в подаче инертного газа (например, азота, аргона и т. д.) в расплав алюминия с целью образования пузырьков. Водород, содержащийся в расплаве, под действием разницы парциальных давлений диффундирует в эти пузырьки и удаляется вместе с поднимающимися пузырьками, что позволяет достичь цели дегазации. В процессе всплывания пузырьки также могут поглощать некоторые окисленные включения, что способствует удалению примесей.
Эффективность метода дегазации алюминия зависит, с одной стороны, от характера и чистоты инертного газа, а с другой — от размера и степени дисперсии пузырьков в расплаве. Чем меньше диаметр вдуваемых пузырьков, тем более равномерно их распределение; чем больше удельная поверхность пузырьков, тем короче расстояние диффузии водорода в пузырьки, тем медленнее пузырьки всплывают и тем выше скорость дегазации. Кроме того, она также зависит от времени вдувания, а также от таких технологических параметров, как давление вдувания, температура вдувания и т. д.
Метод дегазации азотом является наиболее эффективным из всех методов вдувания. Контроль размера и распределения пузырьков в основном зависит от формы вращающейся головки и разрыва пузырьков под действием вращающейся головки, работающей с соответствующей высокой скоростью. Вращающаяся головка является техническим ядром этих методов. Различные типы вращающихся головок позволяют получать пузырьки разного размера. Независимо от используемого метода, образующиеся пузырьки, как правило, имеют размеры порядка миллиметров. Скорость вращения вращающейся головки составляет 300–500 об/мин, а давление надувки поддерживается на постоянном уровне 2–3 атмосферы.
Недостатки метода ротационного литья в основном заключаются в низкой скорости дегазации, которая, как правило, не превышает 70%; размер пузырьков недостаточно мал, чтобы достичь уровня μm, что определяется формой вращающейся головки; если скорость вращения головки слишком высока, это может легко привести к переворачиванию расплава, возникновению явления всасывания и снижению давления в центральной области расплава, что вызывает пенообразование. Поэтому после ротационного дегазирования алюминия требуется фильтрация по методу CFF.