إزالة الغازات من الألومنيوم

إزالة الغازات من الألومنيوم

إزالة الغازات من الألومنيوم

إزالة الغازات من الألومنيوم

شهدت عملية إزالة الغازات من الألومنيوم تطوراً واسعاً وانتشاراً كبيراً في الصناعة خلال العقد الماضي، بهدف الوصول إلى أدنى مستوى مستقر لمحتوى الغاز في المعدن في الظروف الحديثة،,
في عملية الصب المُشكَّل، تُستخدم هذه الطريقة لإزالة الغازات من كميات صغيرة نسبيًا من المعدن (تصل إلى 650 كجم).
في عملية تصنيع السبائك، تُخضع كميات كبيرة من المادة المنصهرة لمعالجة بالفراغ.
تُجرى هذه العملية في خلاطات تفريغية تتراوح سعتها بين 10 و25 طنًا.
تشير الأبحاث إلى أن عملية التفريغ في الخلاط تقلل من محتوى الهيدروجين في المعدن بنحو ضعفين، وتؤدي إلى انخفاض حاد في العيوب الداخلية التي يتم الكشف عنها بواسطة الاختبار بالموجات فوق الصوتية، وبالتالي إلى انخفاض عدد المنتجات شبه المصنعة المرفوضة. ومع انخفاض الضغط الخارجي فوق المادة المنصهرة، يتحول توازن نظام المعدن – الغاز المذاب الذي يتشكل أثناء الصهر نحو تركيزات غازية أقل، مما يخلق ظروفًا مواتية ليس فقط لانتشار الهيدروجين إلى السطح الحر، بل أيضًا لظهور فقاعات الغاز ونموها.

خلال فترة تكوّن الفقاعات في عملية إزالة الغازات من الألومنيوم, ، وهو ما يُعد سمة مميزة للفترة الأولية من عملية إزالة الغازات، حيث يكون معدل امتصاص الغاز أعلى بنحو 2–3 أضعاف مقارنةً بما يحدث أثناء عملية الانتشار.
ومع ذلك، أثناء المعالجة بالفراغ لكتل كبيرة من المادة المنصهرة، لا يحدث إطلاق الفقاعات إلا في الطبقات السطحية من المادة المنصهرة. ولذلك، كلما زاد عمق الحمام، انخفض معدل إزالة الغازات.

إزالة الغازات من الألومنيوم

على الرغم من أن معامل انتشار الهيدروجين في الألومنيوم المنصهر مرتفع نسبيًا (أعلى بـ 2-3 أوامر من حيث الحجم مقارنة بمعاملات انتشار عناصر السبائك)، فإن العامل المحدد هو انتقال كتلة الهيدروجين في المادة المنصهرة أثناء عملية إزالة الغازات بالفراغ في أحواض عميقة دون تقليب.
يمكن أن تؤدي حركة الذوبان في اتجاه معين من القاع إلى السطح إلى تسريع عملية إزالة الغازات بشكل كبير.

يمكن تحقيق حركة المادة المنصهرة داخل الحوض نتيجة للحمل الحراري الطبيعي الناجم عن تبريد أحجام المادة المنصهرة على سطح حوض الاستحمام وجدران الخلاط، والحمل الحراري القسري – عن طريق إزالة الغازات من البطانة عبر سماكة المعدن المنصهر عند تكوين فراغ في مساحة عمل الخلاط واستخدام أجهزة خاصة لخلط المادة المنصهرة.

لزيادة إنتاجية الوحدات المزودة بخلاطات تفريغية، يتم استخدام طريقة تفريغ المادة المنصهرة على شكل تيار عند صبها في الخلاط الذي تم فيه مسبقًا تهيئة عمق تفريغ محدد مسبقًا.
وتُعزى معدلات إزالة الغازات المرتفعة الناتجة في هذه الحالة إلى ظروف غير مواتية لتوليد الغاز: حيث يتطور إطلاق الفقاعات بشكل مكثف في غياب الضغط المعدني الثابت، كما يتقلص انتقال كتلة الهيدروجين إلى الفقاعات الناتجة بسبب الاضطراب الشديد الذي يتعرض له تيار المادة المنصهرة عند دخوله إلى الفراغ.
ومع ذلك، فإن هذه العملية لم تصل بعد إلى مرحلة الاختبار التجريبي.

No Comments

Sorry, the comment form is closed at this time.