Erimiş Alüminyum Arıtma ve Gaz Giderme

Erimiş alüminyumun arıtılması ve gazdan arındırılması, alüminyum döküm endüstrisinde büyük önem taşımaktadır. Alüminyum ve alaşımlarının kalitesini etkileyen birçok faktör vardır. Bunlar arasında, erimiş alüminyumdaki hidrojen içeriği, kalıntılar ve alkali metal konsantrasyonu en önemli faktörlerdir. Erimiş alüminyumdaki hidrojen ve kalıntı içeriğinin nasıl azaltılacağına dair pek çok araştırma yapılmış olup, bu konuda birçok yeni proses ve erimiş alüminyum arıtma yöntemi geliştirilmiştir. gaz giderme ekipmanı piyasaya çıkmıştır.

Erimiş Alüminyum Arıtma ve Gaz Giderme

Çevrimiçi gaz giderme işlemi genel olarak gaz üfleme yöntemleri, vakum arıtma yöntemleri ve ultrasonik arıtma yöntemleri olarak üç gruba ayrılabilir. Bu makale, gaz üfleme yöntemine odaklanmaktadır.

Gaz Üfleme Yönteminin Çalışma Prensibi

Gaz üfleme yöntemi, aynı zamanda yüzdürme yöntemi olarak da bilinir. Bu yöntem temel olarak, alüminyum sıvısına inert gaz üflendikten sonra çok sayıda küçük kabarcık oluşturmayı amaçlar. Kabarcık içindeki hidrojenin başlangıç basıncı sıfırdır ve kabarcık ile sıvı alüminyum arasındaki arayüzde bir hidrojen basınç farkı oluşur; bu sayede alüminyum sıvısında çözünmüş hidrojen sürekli olarak kabarcığın içine çekilir. Ortamdaki hidrojen basıncı eşitlendiğinde bu süreç durur. Kabarcıklar sıvı yüzeyinden yüzeye çıktıktan sonra, kabarcıkların içindeki hidrojen dışarı çıkarak atmosfere karışır.

Buna ek olarak, kabarcıklar eriyik içindeki oksit kalıntılarıyla karşılaşır. Kabarcıklar, bu kalıntıları yüzeylerine tutar. Kabarcıkların yükselme süreci, hidrojen gazını ve oksidasyon kalıntılarını dışarı atarak hem gaz giderme hem de arıtma etkisini sağlar.

İnert Gaz Giriş Yöntemi

Gaz üfleme yönteminde, alüminyum eriyiğine inert gazın verilme şekli, gaz giderme ve arıtma etkinliği üzerinde büyük bir etkiye sahiptir. Şu anda, eriyik döküm tesislerinde yaygın olarak kullanılan üç yöntem bulunmaktadır: gaz giderme borusu, nefes alabilen tuğla ve döner gaz giderme.

Gaz üfleme yönteminin en basit şekli, alüminyum eriyik içine bir arıtma borusu yerleştirmek ve ardından inert gaz geçirmektir. Bu tek delikli tek borulu gaz giderme yönteminin gaz giderme etkisi zayıftır. Bazı eriyik döküm tesisleri ayrıca fırının tabanına nefes alabilen tuğlalar yerleştirir. İnert gaz, nefes alabilen tuğlaların içinden geçerek çok kanallı kabarcıklar oluşturur. Tek delikli üfleme yöntemiyle karşılaştırıldığında, gözenekli üfleme yönteminin gaz giderme ve arıtma etkisi biraz daha iyidir. Ancak, fiili kullanım sürecinde, hava geçirgen tuğlaların kolayca tıkanması, alüminyum eriyiğinin sızması, bakım ve onarımda zorluk yaşanması, eriyik yüzeyinde ciddi çalkantı oluşması ve daha fazla cüruf oluşumu gibi dezavantajları vardır.

Araştırmaların derinleşmesiyle birlikte döner gaz giderme yöntemi ortaya çıkmıştır. Temel prensip, gaz giderme ve arıtma işlemini gerçekleştirmek amacıyla dönen rotor aracılığıyla alüminyum sıvısına inert gazın püskürtülmesi ve böylece çok sayıda dağınık kabarcık oluşmasının sağlanmasıdır. Gaz giderme verimliliğini artırmak için, inert gaz kabarcıklarının sayısı mümkün olduğunca fazla olmalıdır. İnert gaz kabarcıklarının çapı küçük, kalma süresi uzun olmalı ve alüminyum eriyik yüzeyi mümkün olduğunca sabit tutulmalıdır.

Alüminyum Sıvı Gaz Giderici

Eksik istatistiklere göre, şu anda piyasada bulunan çevrimiçi gaz gidericilerden 99%’si kutu tipi döner gaz gidericilerdir. Kutu tipi gaz gidericinin gaz giderme ve arıtma etkisi yüksektir ve ısıtma sistemi dökümdeki sıcaklık kaybını azaltabilir. Kutu tipi döner gaz giderici kabarcıkların kalma süresini uzatır ve böylece gaz giderme ve arıtma etkisini artırır.

Alüminyum sıvısı gaz giderme kabininin gövdesine akar ve refrakter astarın içinde kalır. Kabin gövdesinde bir ısıtıcı bulunur ve bu sayede alüminyum sıvısı erimiş halini korur. Dönen rotor aracılığıyla inert gazın dışarı atılmasının ardından çok sayıda kabarcık oluşur; bu küçük kabarcıklar alüminyum sıvısı içinde yayılır ve yükselerek hidrojeni giderir. Küçük kabarcıkların yükselme süreci sırasında, yüzey geriliminin etkisiyle kabarcıklar sıvı yüzeyinden kalıntıları alır. Aynı zamanda, rotorun karıştırma hareketi sayesinde alüminyum sıvısındaki alaşım bileşimi daha homojen hale gelir.