Alüminyum için tasarlanmış gaz giderme cihazı, eriyikteki safsızlıkları gidererek daha temiz ve daha kaliteli metal elde edilmesini sağlar. Bu, dökümhanelerde en yaygın olarak kullanılan ve en etkili temizleme yöntemlerinden biridir.
Erimiş alüminyumda iki ana tür kirlilik bulunur: çözünmüş hidrojen ve katı maddeler
Metalsiz kalıntılar. Metal soğuduğunda, çözünmüş hidrojen çözeltiden kaçar ve zararlı gözenekler oluşturur. Bu tür gözeneklilik ve metalsiz katı kalıntılar, mukavemeti düşürür ve alüminyum dökümlerin nihai özelliklerini olumsuz etkiler.
Çevrimiçi hava giderici
Alüminyumda su buharıyla gerçekleşen reaksiyon şöyledir:
·2 Al + 3 H₂O = Al₂O₃ + 3 H₂
Moleküler hidrojen daha sonra erimiş metal içinde ayrışır:
·3 H2 = 6 saat
Erimiş alüminyum, atmosferdeki oksijenle de etkileşime girer; bu nedenle, (a) denkleminde gösterilen oksidasyon reaksiyonuna ek olarak, aşağıdaki reaksiyonlar da gerçekleşir:
·4 Al + 3 O₂ = 2 Al₂O₃
Bu reaksiyon, eritme işlemi sırasında erimiş metalin yüzeyinde kabuk oluşumuna yol açar ve ardından erimiş metalin aktarımı gerçekleşir.
Üretilen oksitler, erimiş malzemenin büyük bir kısmında tutulur ve daha sonra bitmiş döküme aktarılır.
Karbitler, nitrürler veya borürler gibi diğer metalik olmayan kalıntılar, pota malzemeleri veya diğer refrakter malzemeler gibi kaynaklardan kaynaklanabilir.
Bu nedenle, gaz giderme cihazı En iyi kaliteyi elde etmek için, döküm öncesinde erimiş alüminyumdan çözünmüş hidrojeni ve metalik olmayan kalıntıları gidermek üzere alüminyum için özel bir yöntem kullanılmalıdır.
Metallerin temizlenmesi için geliştirilen süreç, inert gaz akışının kullanıldığı fiziksel bir işlemdir.
Erimiş malzeme içinde çözünmüş hidrojen, akı gazının yükselen kabarcıklarına yayılır ve erimiş malzemenin yüzeyine taşınır. Bu süreç iki ana aşamaya dayanır:
Hidrojenin difüzyon sınır tabakası yoluyla inert kabarcıkların içine yayılma hızı
İnert kabarcıklar içindeki hidrojen konsantrasyonu
Difüzyon, gaz giderme hızını belirleyen aşamadır. Bu nedenle, en iyi gaz giderme verimliliğini elde etmek için aşağıdaki şartların karşılanması gerekir:
İnert gaz kabarcıkları daha küçüktür ve erimiş metal içindeki kalma süresi daha uzundur. Bu durum, inert kabarcıklar ile erimiş metal arasında geniş bir temas yüzeyi sağlar ve böylece difüzyon tabakasına kıyasla daha yüksek bir kütle transfer katsayısı elde edilmesini sağlar.
Erimiş metalin tüm enine kesiti üzerindeki inert kabarcıkların dağılım aralığı oldukça geniştir
Erimiş malzemenin tam hızı, hidrojenin inert kabarcığa geçişini hızlandırır
Erimiş malzemenin erime havuzunun statik yüzeyi, atmosferle reaksiyona girerek taze hidrojeni emmesini önlemek amacıyla.