Alüminyum Dökümhanesi için Arıtma Maddesi

Alüminyum dökümhanesi için arıtma maddesinin bileşimi belirlenirken, arıtma maddesinin genel fiziksel özelliklerinin (erime noktası, viskozite, yüzey gerilimi, yoğunluk, uçuculuk vb.) yanı sıra, arıtma maddesi ile metal ve gaz ortamı arasındaki kimyasal etkileşimin özellikleri de dikkate alınmalıdır. Arıtma maddesinin, kalıntıları adsorbe etme ve çözme konusunda güçlü bir yeteneğe sahip olmasını, düşük bir erime noktasına ve cüruf ile alüminyumun iyi bir şekilde ayrışmasını sağlamaya çalışın; ayrıca arıtma maddesinin belirli bileşenlerinin, ısıtılıp eritildiğinde fırın gazının özelliklerini değiştirerek belirli bir indirgeyici atmosfer oluşturmasını ve alüminyumun oksidasyonunu zayıflatmasını sağlayın.

Alüminyum döküm için arıtma maddesi esas olarak koruyucu bir rol oynadığında, klorür seçilmelidir. Gaz giderme ve arıtma ana görev olduğunda ise, alüminyumla etkili bir şekilde reaksiyona girerek gaz halindeki maddeler üreten bir arıtma maddesi seçilmelidir. Ana amaç kalıntıları ortadan kaldırmak olduğunda, arıtma maddesinin termodinamik ve kinetik koşulları tam olarak dikkate alınmalıdır. Aynı zamanda, arıtma maddesinin ekonomikliği, saklanabilirliği, güvenliği, kaynakları ve çevreye olan etkileri de göz önünde bulundurulmalıdır.

Üretimde yaygın olarak kullanılan klorür tuzları şunlardır: çinko klorür, manganez klorür, potasyum klorür, sodyum klorür, heksakloroetan ve karbon tetraklorür; bunlar tek başına veya kombinasyon halinde kullanılabilir. Katkı maddesi olarak florür (NaF, AlF3, CaF2, MgF2), arıtma ve saflaştırma işlemlerinin kinetik koşullarını önemli ölçüde iyileştirebilir. Eğer arıtma maddesi Sadece saflaştırmakla kalmayıp, aynı zamanda taneleri modifiye etmek veya arıtmak da gerekliyse, erimiş alüminyumun kapsamlı bir şekilde işlenmesi amacına ulaşmak için, ilave modifikasyon maddesi veya arıtıcıdan oluşan bir bileşik arıtma maddesi kullanılabilir.

Çevre koruma konusundaki farkındalığın artmasıyla birlikte, kirlilik yaratmayan arıtma maddelerine olan talep giderek artmaktadır. Üretimde yaygın olarak kullanılan heksakloroetan ve freon, iyi arıtma etkileri sergilese de, bunların çevreye verdiği zarar göz ardı edilemez. Ayrıca, heksakloroetan ve freon arıtma maddesi olarak kullanılır ve besleme sırası konusunda katı gereklilikler vardır. Genel olarak, Mg, Sn, Zn, Be ve diğer elementler arıtma işleminden sonra eklenebilir. Bu durum eritme sürecini karmaşıklaştırır ve aynı zamanda arıtma sonrası malzemelerin beslenmesi, alaşımın gaz almasına ve kalıntılar taşımasına yol açabilir. Bu nedenle, N₂ ve Ar gazı arıtma süreçlerini diğer teknolojilerle birleştiren arıtma yöntemleri yeniden ilgi görmeye başlamış ve günümüzde yaygın olarak kullanılmaktadır.

N2, Ar ve erimiş alüminyum kimyasal olarak reaksiyona girmezler ve kirliliğe yol açmadan esas olarak difüzyon mekanizmasına, yani fiziksel gaz gidermeye dayanırlar. Ancak arıtma süreci nispeten yavaştır. Bu nedenle, bu eksiklikleri gidermek ve arıtma etkisini büyük ölçüde artırmak amacıyla yüksek hızlı dönen N2 ve Ar enjeksiyonlu arıtma cihazları ve ekipmanları geliştirilmiştir. Günümüzde, N2 ve Ar gazını taşıyıcı olarak kullanmak, az miktarda kirlilik içermeyen arıtma maddesi eklemek ve alüminyum sıvısını arıtmak için tek tüplü, gözenekli veya döner enjeksiyon cihazları ve ekipmanları kullanmak, sanayileşmiş ülkelerde yaygın olarak kullanılan gelişmiş bir arıtma teknolojisidir.