Вторичное загрязнение алюминиевого расплава происходит главным образом в изолирующем желобе, проходящем от печи к литьевой машине. Для очистки алюминиевого расплава на изолирующем желобе установлены устройства для онлайн-дегазации и фильтрации. При прохождении расплава по системе желобов он в той или иной степени поглощает водород при контакте с влагой, содержащейся в воздухе. При контакте алюминиевого расплава с влагой атомарный водород поглощается поверхностью жидкого алюминия, а затем диффундирует в расплав. Весь процесс растворения включает в себя: физическую адсорбцию, химическую адсорбцию и диффузию.
В соответствии с характеристиками поглощения водорода металлический литниковый канал, было проведено сравнительное испытание двух литниковых каналов: один из них представляет собой стандартный открытый литниковый канал, в котором расплав алюминия находится в прямом контакте с окружающей средой, а защита расплава обеспечивается исключительно за счет оксидной пленки на поверхности. Другой — усовершенствованный литниковый канал, разработанный на основе открытого варианта. Глубина литникового канала осталась неизменной. Верхнее устье литникового канала уменьшено на 4 см, а ширина нижней части — на 2 см. Кроме того, литниковый канал подвергается теплоизоляционной обработке. После формирования и установки литьевой формы снаружи формы наносится теплоизоляционный материал. Цель состоит в том, чтобы уменьшить теплоотдачу литникового канала и сократить контакт расплава с воздухом, что позволяет снизить температуру алюминиевого расплава и уменьшить его способность к поглощению водорода.
По сравнению с открытым литником усовершенствованный литник имеет меньшую площадь поперечного сечения, расплав движется по нему быстрее, а время пребывания в нём сокращается. Герметичный канал потока изолирует расплав от влаги в воздухе, эффективно предотвращает образование реакционных соединений между высокотемпературным алюминием и влагой, снижает концентрацию водорода на границе раздела «пар-жидкость» расплавленного алюминия и эффективно предотвращает поглощение водорода расплавом. После усовершенствования литникового канала время пребывания расплава в нём сокращается, снижаются температура системы и концентрация водорода на границе раздела «жидкий алюминий — газ», что позволяет достичь цели снижения содержания водорода в месте разливки.
В реальных производственных условиях необходимо контролировать вторичное загрязнение алюминиевого расплава, начиная с выхода из установка дегазации до точки разливки. Эффективные способы контроля: во-первых, увеличить скорость потока расплава в литнике и фильтрующем ящике. Во-вторых, уменьшить площадь контакта расплавленного алюминия с воздухом. В-третьих, снизить влажность воздуха. Возьмём в качестве примера фильтрующий ящик: следует использовать фильтрующий ящик с надёжной герметизацией и сократить время пребывания расплавленного алюминия в ящике. Особенно при низком содержании водорода в расплаве требуется более высокая герметичность; в противном случае эффективность процесса дегазации на линии снизится из-за последующего вторичного загрязнения, и в итоге не удастся получить алюминиевый расплав идеального качества.
