عملية إزالة الغازات من الألومنيوم

18 فبراير عملية إزالة الغازات من الألومنيوم

عملية إزالة الغازات من الألومنيوم

يتميز الألومنيوم المنصهر بدرجة عالية جدًا من التفاعلية، لذا عندما يتلامس مع الهواء الرطب أو الأدوات المبللة، يتحلل الماء ليطلق غاز الهيدروجين في المادة المنصهرة. وللكميات الزائدة من هذا الغاز المذاب تأثير ضار موثق جيدًا على الخصائص الميكانيكية لمسبوكات الألومنيوم النهائية. ومن المعروف جيدًا أيضًا لأي شخص يعمل في مجال الصب أن الغاز المذاب له تأثير كبير على توزيع وكمية المسامية والانكماش. يجب التحكم في مستويات الهيدروجين المذاب لتقليل الخردة إلى أدنى حد. للتحكم في الغاز في الألومنيوم، يجب على صانعي السبائك المعدنية تحقيق أمرين:

1. منع دخول الهيدروجين إلى المادة المنصهرة وتقليل كميته إلى أدنى حد ممكن.
2. قم بقياس كمية الهيدروجين وإزالته قبل الصب.
سيركز هذا المقال على القياس والإزالة.
إزالة الغازات

تتحقق القدرة على إزالة الغازات من الألومنيوم المنصهر عمومًا باستخدام غاز تطهير، يُضخ عادةً إلى المادة المنصهرة بواسطة وحدة إزالة الغازات الدوارة. وتخضع عملية إزالة الغازات هذه لقوانين الديناميكا الحرارية؛ فعندما تُضخ فقاعات غاز التطهير إلى المادة المنصهرة، فإنها تمتص الهيدروجين أثناء تصاعدها نحو السطح. وأفضل سيناريو ممكن هو أن تغادر هذه الفقاعات المشبعة بالهيدروجين المادة المنصهرة وتقلل من مستويات الهيدروجين. وفي هذه الحالة، تبلغ كفاءة العملية 100٪ من الناحية الديناميكية الحرارية. ولكن مع انخفاض محتوى الغاز في المادة المنصهرة، ينخفض أيضًا ضغط التوازن للهيدروجين في الفقاعات، وبالتالي يجب زيادة كمية غاز التطهير المطلوبة لإزالة الهيدروجين المتبقي.

نسبة إزالة الغاز عند حالة التوازن للألمنيوم النقي عند درجة حرارة تزيد عن 1,400 فهرنهايت (760 درجة مئوية). فعلى سبيل المثال، تعني نسبة إزالة الغاز البالغة 200 أنه سيتطلب 200 لتر من الغاز الخامل لإزالة لتر واحد من الهيدروجين. يحد هذا السلوك من قدرة صانع السبائك المعدنية على إزالة الغازات حتى الوصول إلى مستوى منخفض جدًّا من الهيدروجين. كما تزداد القابلية للذوبان بشكل أسي مع ارتفاع درجة الحرارة، مما يعني أن ارتفاع درجة الحرارة بمقدار 200 فهرنهايت (111 درجة مئوية) يضاعف القابلية للذوبان. وفي ظل ثبات جميع العوامل الأخرى، فإن ارتفاع درجة حرارة الألومنيوم المنصهر سيؤدي إلى زيادة الوقت اللازم لعملية إزالة الغازات.

كما يمكن أن تؤثر عناصر السبائك على قابلية ذوبان الهيدروجين. ويتميز تأثير عناصر السبائك بالتغيرات في معامل تصحيح السبيكة، حيث يرد في الجدول 1 بعض سبائك الصب الشائعة. تكون عملية إزالة الغازات من السبائك ذات القيم الأعلى أكثر صعوبة؛ فعلى سبيل المثال، يستغرق إزالة الغازات من الألومنيوم 535 وقتًا أطول بأربع مرات مقارنةً بالألومنيوم النقي. ولحسن الحظ، يمكن التحكم في هذه العوامل، كما يمكن تحقيق المحتوى الغازي والعملية المطلوبة للتخلص من المسامية الزائدة في مصبوبات الألومنيوم دون صعوبة مفرطة في معظم الحالات.

عملية إزالة الغازات من الألومنيوم
وحدة إزالة الغازات عبر الإنترنت وعادةً ما يتم ذلك في أحد المجالات الثلاثة التالية ضمن منشأة صب المعادن:

1. في مغرفة النقل، التي تُستخدم لنقل المعدن بين أفران الصهر وأفران الحفظ.
2. في أفران البوتقة، عادةً ما يكون ذلك قبل صب الألومنيوم المنصهر مباشرةً.
3. في النظام المتسلسل، عندما يتم نقل المعدن إلى أفران التخزين عبر قناة.

الخياران الأولان هما الأكثر شيوعًا، وعادةً ما تتم عملية إزالة الغازات في كليهما باستخدام جهاز إزالة الغازات ذي المكره الدوار (RID). ومن الناحية العملية، لا تتساوى جميع أجهزة إزالة الغازات الدوارة في الأداء. ومن المهم أن يكون تصميم الرأس مثاليًا لإنتاج فقاعات صغيرة عالية الكفاءة. ويمكن تحقيق وفورات كبيرة في التكاليف من خلال تقصير أوقات المعالجة وتقليل استهلاك الغاز. في الماضي، كانت صناعة صب المعادن تميل إلى استخدام تصميمات الرؤوس البسيطة، التي تكون تكلفة تصنيعها أقل ولكنها تنتج فقاعات أكبر حجمًا. ويشكل هذا النهج توفيرًا زائفًا في التكاليف بسبب انخفاض الكفاءة.

مقالات ذات صلة:

آلة وحدة إزالة الغازات من الألومنيوم المدمجة إزالة الغازات من الألومنيوم المنصهر باستخدام النيتروجين في المواد المقاومة للحرارة القابلة للصب شراء آلة إزالة الغازات من شركة Adtech China إزالة الغازات من الألومنيوم إزالة الغازات من سبائك الألومنيوم إزالة الغازات من الألومنيوم المنصهر عملية إزالة الغازات من الألومنيوم عملية إزالة الغازات من الألومنيوم عملية إزالة الغازات عملية إزالة الغازات في عملية الصب إزالة الغازات من مصبوبات الألومنيوم عملية إزالة الغازات من الألومنيوم في إندونيسيا شركة «ألومينيوم فلوكس تو بوردو» تبتكر عملية لتعزيز قوة وليونة سبائك الألومنيوم عملية تكرير الألومنيوم