Ротационная дегазация азотом, процесс дегазации алюминия

Ротационная дегазация азотом

Ротационная дегазация азотом впервые была применена для непрерывной рафинации в крупных плавильных печах. Инертный газ подается в расплав через специально сконструированный вращающийся стержень и лопасти. Вращение сопла и сдвиговый эффект лопастей обеспечивают равномерное распределение пузырьков инертного газа в расплаве тигля. Одновременно в нижней части расплава образуется вихрь, который медленно поднимается вверх, обеспечивая максимальную площадь контакта пузырьков с расплавом, что создает благоприятные условия для эффективного удаления водорода и шлака.

Кроме того, между инертным газом и расплавленным алюминием не происходит химической реакции, а на поверхности пузырьков отсутствует пассивирующая пленка, благодаря чему они легко адсорбируют водород и окисленный шлак и поднимаются на поверхность жидкости за счет собственной плавучести. Кроме того, газ подвергается сдвиговому воздействию вращающихся лопастей, пузырьки распределяются в расплаве чрезвычайно равномерно, а расплав подвергается адекватному перемешиванию, что позволяет значительно увеличить площадь границы раздела и зону воздействия, продлить время воздействия и усилить диффузию водорода в пузырьки. Градиент концентрации при массопереносе усиливает эффект удаления водорода и шлака.

Интенсивное перемешивание в глубокой части плавильной ванны также способствует накоплению мелких шлаковых включений и облегчает удаление всплывающего шлака. Поверхность расплава сплава лишь плавно вращается без сильного переворачивания, благодаря чему образуется меньше шлака и уменьшается всасывание воздуха.

Люди распыляют порошок очищающий агент с хлоридом и инертным газом одновременно в нижнюю часть тигля, что позволяет добиться дегазации и удаления шлака за счет ряда физико-химических процессов. Содержание газовых и шлаковых включений в расплаве значительно снижается, а эффективность удаления водорода и шлака высока. Это объясняется тем, что во время вращающегося распыления вращающиеся лопасти сопла сдвигают газ, одновременно равномерно распределяя рафинирующий агент в расплаве в тигле. Разнородные участки расплавленного алюминия способствуют более полной реакции рафинирующего агента с газом в расплаве, а время воздействия увеличивается, что в большей степени способствует удалению включений и газа из расплавленного алюминия.

В ходе испытаний, при использовании одного и того же рафинирующего агента, при одинаковой массе рафинирующего агента и одинаковом времени дегазации, было проведено сравнение состояния включений сплава в шлаке и степени пористости после дегазации по сравнению с ручной дегазацией. Уровни значительно различаются. Это объясняется тем, что рафинирующий агент и инертный газ вводятся в расплав через специально разработанные вращающиеся стержни и лопасти. Благодаря вращению сопла и сдвиговому воздействию лопастей рафинирующий агент и инертный газ одновременно равномерно диспергируются в расплаве. Степень равномерности дисперсии значительно отличается от степени равномерности при ручной дегазации. В ходе процесс дегазации, посмотрите на поверхность расплавленного алюминия — можно увидеть степень кипения. При ротационной струйной дегазации размер и степень кипения пузырьков на поверхности жидкости практически одинаковы, тогда как при ручной дегазации пузырьки на поверхности жидкости не кипят. При одинаковом весе рафинирующего агента разница во времени действия составляет почти 1/3.

По сравнению с традиционным процессом очистки жидкого алюминиевого сплава технология очистки методом ротационной дегазации азотом обладает следующими преимуществами:

способствовать выравниванию химического состава сплава и уменьшить сегрегацию элементов сплава;
Снизить колебания качества, вызванные человеческим фактором, обеспечить высокую эффективность очистки и высокую производительность;
Это позволяет снизить уровень загрязнения воздуха, улучшить условия труда и снизить трудоемкость работы.