Menü Kapat

İnert Gazla Metal Arıtma

İnert Gazla Metal Arıtma

İnert gazlı metal arıtma, alüminyum eriyik içine sürekli olarak inert gaz üflendiği ve kabarcıkların yüzeye çıkma süreci sırasında oksitlenmiş safsızlıklar ile hidrojenin sıvı yüzeyinden uzaklaştırıldığı bir arıtma yöntemidir.

İnert gazla metal gaz gideriminin nedeni, eriyik içine üflenen inert gazda hidrojen bulunmaması ve bu gazın hidrojen kısmi basıncının sıfır olmasıdır; buna karşın, kabarcıkların yakınındaki eriyikteki hidrojen kısmi basıncı sıfırdan çok daha yüksektir. Bu nedenle, kabarcığın içi ile dışı arasında bir hidrojen kısmi basınç farkı oluşur. Bu kısmi basınç farkının etkisiyle, eriyik içindeki hidrojen atomları kabarcığın arayüzüne yayılır ve arayüzde kabarcık içinde yeniden birleşir. Bu gaz giderme süreci, kabarcığın içi ve dışındaki hidrojen kısmi basınçları eşitlenene kadar durmayacaktır.

Kabarcığın yüzeye çıkmasıyla birlikte kabarcığın içine giren hidrojen atmosfere kaçar. Ayrıca, kabarcıkların yüzeye çıkma süreci sırasında, eriyik içinde asılı duran makromoleküler hidrojen kabarcıkları ve kapanlar içindeki gaz da yüzdürme yoluyla sıvı yüzeyinden dışarı çıkarılabilir; böylece gaz giderme amacına ulaşılır.

İnert gazlı metal arıtmanın nedeni, üflenen inert gaz kabarcıklarının eriyikteki oksitlenmiş kalıntıları emip, yüzdürme işlemi sırasında bunları sıvı yüzeyinden dışarı çıkarabilmesidir. Bu yöntem, “flotasyonla cüruf giderme yöntemi” olarak adlandırılır.

İnert gaz kabarcığı, eriyikteki oksitlenmiş kalıntıları adsorbe ettikten sonra, sistemin toplam yüzey serbest enerjisi azaltılabilir. Bu nedenle, bu adsorpsiyon kendiliğinden gerçekleşebilir. İnert gaz ile kalıntılar arasındaki yüzey gerilimi ne kadar küçük, eriyik ile inert gaz arasındaki yüzey gerilimi ve eriyik ile kalıntılar arasındaki arayüzey gerilimi ne kadar büyükse, bu inert gazın cüruf giderme kabiliyeti o kadar güçlü olur.

Arıtma işlemi için inert gaz kullanıldığında, akıyı kaplayan sıvı yüzeyine eşit bir şekilde serpilmelidir. Bunun nedeni, inert gaz kabarcıklarının kalıntıları sıvı yüzeyinden yukarıya çıkardıktan sonra, bu sırada sıvı yüzeyinde bir akı tabakası bulunması durumunda, kalıntıların akıya girip cüruf haline gelmesi ve bu cürufun kolayca çıkarılabilmesidir. Aksi takdirde, daha yoğun kalıntılar tekrar erimiş alüminyumun içine düşecek ve daha az yoğun kalıntılar ise sıvı yüzeyde bir köpük tabakası oluşturacaktır; bu köpük tabakasını erimiş alüminyumdan ayırmak zordur. Bu köpük tabakaları dışarı çekildiğinde, çok miktarda erimiş metal de dışarı çıkacak ve metal kaybı artacaktır.