В связи с быстрым развитием технологий переработки алюминия требования к качеству алюминиевой продукции становятся всё более высокими. Вопрос о том, как лучше очищать расплав алюминия и устранять внутренние дефекты алюминиевой продукции, привлекает всеобщее внимание со стороны алюминиевой промышленности в разных странах. Промышленная практика показывает, что метод пузырьковой флотации в настоящее время является одним из наиболее эффективных способов очистки расплава алюминия. В этом методе используется вращающаяся форсунка (графитовый ротор) для впрыска инертного газа в расплав алюминия. Ключевым оборудованием для метода пузырьковой флотации, применяемого при очистке расплава алюминия, является установка дегазации, а графитовый ротор является основной изнашиваемой деталью алюминиевой дегазационной камеры.
Во время работы камеры дегазации расплавленного алюминия графитовый ротор вращается с постоянной скоростью 200–300 об/мин, при этом газ с заданным давлением и расходом подается в верхнюю часть роторной колонны и впрыскивается через поры вокруг головки ротора по газовому каналу внутри роторной колонны. Из расплавленного алюминия в дегазационной камере пузырьки непрерывно выдуваются наружу. Во время вращения лопастей головки ротора они выполняют двойную функцию: перемешивают расплавленный алюминий и разбивают пузырьки, заставляя большое количество мелких пузырьков подниматься в расплавленном алюминии по спиральной траектории, пока они не выйдут на поверхность расплавленного алюминия, завершая процесс дегазации и очистки. Очевидно, что этот процесс очистки предъявляет более высокие требования к графитовому материалу, используемому для изготовления ротора.
Графитовый ротор вращается при высоких температурах и находится в состоянии раскаления до красного. При этом он подвергается двойному воздействию: высокотемпературному окислению и эрозии расплавленным алюминием, в результате чего постепенно изнашивается, особенно вблизи участка, соприкасающегося с поверхностью расплавленного алюминия, где износ наиболее значителен. Кроме того, в связи с плановыми и аварийными остановками, капитальными ремонтами и другими причинами в процессе производства алюминиевых отливок и прокатки часто возникает необходимость извлечения ротора в раскаленном до красного состояния из расплавленного алюминия и его контакта с воздухом. Поэтому графитовый материал ротора должен обладать высокой механической прочностью и стойкостью к эрозии, а также хорошей стойкостью к окислению и коррозии.
