Alüminyum alaşımlı malzemelerin ulusal ekonominin çeşitli alanlarında sürekli yaygınlaşmasıyla birlikte, bu malzemelerin iç kalitesine yönelik gereksinimler giderek artmaktadır. Üretim sürecinde, alüminyum alaşımının kimyasal bileşiminin ve kütüğün büzülme, gözeneklilik, cüruf kalıntısı gibi kusurlarının sıkı bir şekilde kontrol edilmesi gerekmektedir; çünkü işlenmiş ürünlerin içsel kalitesi kütüğün kalitesinden etkilenir ve kütüğün iç kalitesi büyük ölçüde eriyik kalitesine bağlıdır. Bu nedenle, alüminyum alaşımı eriyiklerinin arıtma teknolojisi büyük önem taşımaktadır. Mevcut ekipman ve proses koşulları çerçevesinde, yüksek kaliteli külçeler elde etmek amacıyla alüminyum eriyiklerinin hidrojen içeriğinin kontrol yöntemleri ele alınacak ve alüminyum eriyiklerinin hidrojen içeriği azaltılacaktır.
Alüminyum için Arıtma Teknolojisi
Alüminyum eriyikindeki gazın büyük kısmı hidrojendir (hacimsel oranı yaklaşık % ile % arasındadır); bunu azot, oksijen, karbon monoksit ve benzeri gazlar izlemektedir. Alüminyum eriyiğinden hidrojen giderilmesine yönelik arıtma teknolojileri arasında başlıca kabarcık yüzdürme yöntemi, vakum işleme yöntemi, ultrasonik işleme yöntemi ve nadir toprak elementleri ile hidrojen giderme yöntemi vb. yer alır. Kabarcık yüzdürme yöntemi, basitliği ve yüksek verimliliği nedeniyle yaygın olarak kullanılmaktadır. Alüminyum eriyiğinden kabarcık yüzdürme yoluyla hidrojen giderme süreci şöyledir: Alüminyum sıvısında çözünmüş hidrojen atomları, arındırma maddesinin (argon veya azot vb.) kabarcıklarının çevresine doğru hareket eder, kabarcıkların etrafında adsorbe olur ve kabarcıkların içinde hidrojen molekülleri oluşturur. Son olarak, kabarcıklar yukarı doğru yüzerken alüminyum eriyiği de dışarı çıkar.
Ana ekipmanlar: eritme fırını, elektromanyetik karıştırma cihazı, çevrimiçi gaz giderme cihazı, çevrimiçi filtreleme cihazı, koşucu sistemi. Elektrolitik birincil alüminyum ve malzemeler, sıcaklık ve bileşim açısından standartlara uygun bir alüminyum eriyik elde etmek üzere bir eritme fırınında eritilir ve arıtılır; ardından işleme tabi tutulmak üzere bekletilir. Bekletilen eriyik, hatlar üzerinden çevrimiçi gaz giderme ve çevrimiçi filtreleme işlemlerinden geçirildikten sonra daha da arıtılır ve dökülür.
Alüminyumun havada 300 °C’ye ısıtıldığında çözünürlüğü yalnızca 0,001 ml/(100 g·Al) olup, katı alüminyum temel olarak hidrojen emmez. Erimiş alüminyum döküm sistemine girdiğinde, hidrojen içeriği temel olarak değişmez. Hammaddelerin yanı sıra, eriyiğin hidrojen kaynağı esas olarak eritme ve döküm işlemi sırasında gerçekleşen hidrojen emilimidir. Çevrimiçi sistemin kullanılmasının amacı gaz giderme ekipmanı Amacı, alüminyum eriyiğini fırın dışında daha da arındırmak ve alüminyum eriyiğindeki gazı ve cürufu daha iyi bir şekilde gidermektir.