آلة وحدة إزالة الغازات من الألومنيوم المدمجة

28 فبراير آلة وحدة إزالة الغازات من الألومنيوم المدمجة

آلة وحدة إزالة الغازات من الألومنيوم المدمجة

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.

يُظهر الشكل 1 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 السبك على إزالة الغازات حتى الوصول إلى مستوى منخفض جدًا من الهيدروجين. كما تزداد القابلية للذوبان بشكل أسي مع ارتفاع درجة الحرارة، مما يعني أن ارتفاع درجة الحرارة بمقدار 200 فهرنهايت (111 درجة مئوية) يؤدي إلى مضاعفة 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.

آلة وحدة إزالة الغازات من الألومنيوم المدمجة

إجراءات عملية لإزالة الغازات
عادةً ما تتم عملية إزالة الغازات 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.

آلة وحدة إزالة الغازات من الألومنيوم المدمجة

ضبط معلمات العملية
بمجرد إنزال وحدة RID بالكامل داخل المعدن السائل مع تثبيت العمود في مكانه، يمكن بدء عملية إزالة الغازات. ويُفضل وضع العمود بعيدًا قليلاً عن خط الوسط للبوتقة أو المغرفة لتجنب تكوّن الدوامات الناتجة عن دورانه الدائري داخل المعدن السائل. وعادةً ما تكون مسافة الإزاحة التي تتراوح بين 2 و4 بوصات عن خط الوسط كافية. كما يُعد استخدام لوحة حاجزة فكرة جيدة، لأن الحاجز يعوق حركة دوران المعدن ويقلل من تكوّن الدوامات.

بعد وضع جهاز RID في المكان الصحيح، يجب تشغيل الوحدة وضبط سرعة العمود على 300 دورة في الدقيقة. كما يجب تشغيل تدفق الغاز الخامل، ثم يقوم المشغلون بضبط معدل تدفق الغاز وسرعة العمود. يجب زيادة تدفق الغاز حتى تظهر فقاعات الغاز بوضوح وهي تطفو على سطح المعدن السائل. ومع زيادة تدفق الغاز، يجب أن يزداد حجم الفقاعات.

والنتيجة المرجوة هي توزيع جيد للفقاعات الصغيرة مع الحفاظ على سطح هادئ نسبيًا. وعند التوصل إلى التركيبة المثلى بين معدل التدفق وسرعة دوران العمود، يجب تدوين هذه المعلمات لاستخدامها في المستقبل. كما يجب تدوين إجمالي وقت إزالة الغازات، والذي يتراوح عادةً بين أربع وثماني دقائق، ما لم تكن درجات الحرارة مرتفعة جدًّا أو كانت كمية الغاز المطلوبة قليلة.

آلة وحدة إزالة الغازات من الألومنيوم المدمجة

قياس الغاز
هناك طريقتان أساسيتان لتحليل الغاز، وهما تقنيات أخذ العينات والطرق الميدانية. ويمكن تقسيم تقنيات أخذ العينات بدورها إلى فئتين. في الفئة الأولى، يتم أخذ عينة سائلة من

مقالات ذات صلة:

عملية إزالة الغازات من الألومنيوم إزالة الغازات من الألومنيوم المنصهر باستخدام النيتروجين في المواد المقاومة للحرارة القابلة للصب وحدة إزالة الغازات القابلة للرفع طرق إزالة الغازات من الألومنيوم جهاز إزالة الغازات المدمج في خط الإنتاج آلة إزالة الغازات من المعادن في خط صب الألومنيوم آلة إزالة الغازات من الألومنيوم آلة إزالة الغازات من الألومنيوم المنصهر جهاز تنقية الألومنيوم وآلة إزالة الغازات وحدة إزالة الغازات الهيدروجينية في مسبك الألومنيوم وحدة إزالة الغازات عبر الإنترنت للألمنيوم عالي النقاء كيف يعمل جهاز إزالة الغازات في خط صب الألومنيوم آلة إزالة الغازات آلة إزالة غازات النيتروجين