Канал для расплавленного металла, система перепускных каналов -sales@alalloycasting.com

Канал для расплавленного металла

При переработке жидких алюминиевых сплавов расплав обычно оставляют отстаиваться перед разливкой, чтобы произошло осаждение твердых включений. Эти частицы, особенно оксиды, бориды и карбиды, могут нанести вред, если попадут в конечный продукт. Кроме того, для удаления щелочных металлов из алюминиевого расплава или для очистки печи обычно применяется распыление хлора или фторидсодержащего газа по всему объему расплава. В некоторых случаях это может привести к образованию мелких включений в жидком алюминии в виде хлорида алюминия, хлорида магния или трихлорида алюминия. Несмотря на применение метода отстаивания в печи, частицы размером, как правило, в диапазоне от 2 до 200 мкм все равно попадают в систему литьевых каналов и в конечном итоге — в отливку.

Для решения этой проблемы часто применяются различные хорошо известные методы обработки жидкого металла, позволяющие удалять включения в режиме реального времени на участке между печью-удерживателем и литьевой машиной.

К этим методам может относиться пенная флотация, например, с использованием пены, применяемой в установка дегазации, в которой с помощью вращающихся форсунок по всему расплаву распределяются пузырьки инертного или реактивного газа. Или же в качестве альтернативы может использоваться система фильтрации, такая как слоевой фильтр или керамический пенопластовый фильтр.

Во многих случаях технологическое оборудование не способно полностью удалить включения размером 1–40 мкм, а иногда даже рассеивает частицы размером до 200 мкм, особенно жидкие включения. Кроме того, в камере дегазации может образовываться композитный материал, состоящий из жидкой и газообразной пены. Из-за небольшого размера и незначительной разницы в эффективной плотности по сравнению с расплавленным металлом эти частицы трудно осаждаются в течение обычного времени пребывания расплава в процессе перекачки. Во многих случаях срок службы фильтра определяется моментом, когда поступающая пыль приводит к его забиванию. Это особенно характерно для тонких фильтров, где основным режимом работы является фильтрация через фильтрационный слой, а не глубокое улавливание. Кроме того, хорошо известно, что при определённых условиях потока, например в камере дегазации, частицы, присутствующие в жидком алюминии, имеют тенденцию к агломерации.

Расплавленный металл обычно перекачивается из печи-акумулятора на установку для обработки расплава — например, в дегазаторы, фильтры и литейные машины — через открытый промывочный резервуар, имеющий, как правило, прямоугольное сечение или изогнутое дно.

Расход алюминия (и его сплавов) обычно колеблется в диапазоне 100–500 кг/мин в зависимости от гидравлического среднего диаметра резервуара, что приводит к локальному числу Рейнольдса в пределах от 10³ до 10⁴.

Хорошо известно, что частицы-включения, присутствующие в потоке жидкости, будут взаимодействовать с потоком, в результате чего они будут либо перемещаться вместе с полем потока, либо время от времени проходить через него, в зависимости от результирующей силы, действующей на них.

Принято считать, что при числе Рейнольдса в диапазоне от 10³ до 10⁴ возникает сложная структура течения (переходное течение). Для полностью ламинарного течения число Рейнольдса должно быть ниже 10³, а для полностью турбулентного течения — выше 10⁴.

Компания AdTech предлагает огнеупорный желоб, позволяющий регулировать поток расплавленного металла по желобу, что способствует уменьшению количества включений, а также оптимизации улавливания, агломерации и осаждения нежелательных частиц включений.