Reducir las pérdidas de fundición en la fundición de aluminio

17 de abril Reducir las pérdidas de fundición en la fundición de aluminio

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Reducir las pérdidas de fundición en la fundición de aluminio

La fundición de aluminio transforma el aluminio líquido en productos acabados y semiacabados, como lingotes, barras u otras formas, mediante procesos como la dosificación, la agitación, el reposo, el refinado y la eliminación de escoria. El aluminio y las aleaciones de aluminio sufren diferentes grados de pérdida durante el proceso de fundición debido a la oxidación, el refinado, la escoria y otras causas.

La pérdida en la fundición de aluminio es el término general que se utiliza para referirse al metal y a la aleación de aluminio que se pierden durante el proceso de fundición debido a la oxidación, la volatilización y la pérdida de metal no recuperable provocada por la interacción con la pared del horno y el agente de refinado.

La principal manifestación externa de las pérdidas en la fundición puede dividirse en dos partes: una es en forma de cenizas de aluminio puro, y la otra es en forma de aluminio a granel, aluminio defectuoso y escoria de aluminio.

El principio de la combustión oxidativa del aluminio se puede comprender mejor mediante las siguientes ecuaciones químicas.

En el intervalo de temperaturas de fusión, el aluminio presenta una gran afinidad por el oxígeno y se oxida con facilidad. Tras la oxidación, se forma en la superficie una película de Al₂O₃ y, cuando la temperatura supera los 500 °C, se trata de r-Al₂O₃ metaestable.
Durante la transición de la película de óxido metaestable a la película de óxido estable, se produce una contracción volumétrica, así como una mayor oxidación y la aparición de grietas.
A medida que aumenta la temperatura del aluminio líquido y transcurre el tiempo, la película de óxido crece más rápidamente, y tanto la cantidad como el espesor de la oxidación aumentan de forma significativa.

Los factores que influyen en la pérdida de fundición son:
1) Temperatura del aluminio líquido.
2) Interacción entre el aluminio líquido y el oxígeno.
3) Contenido de aluminio en la escoria de aluminio.
4) El aluminio líquido expulsado por la escoria.
5) ¿Cuánto cuesta el aluminio defectuoso y el aluminio a granel?.
6) Otras pérdidas

Reducir la fuerza de contacto entre el aluminio líquido y el aire. Cuanto mayor sea la fuerza de contacto entre el aluminio líquido y el oxígeno, más grave será la pérdida por oxidación y mayor será la pérdida en la fundición.
1) Reducir el tiempo de contacto entre el aluminio líquido y el oxígeno: 1. Teniendo en cuenta los requisitos de producción, el aluminio del horno debe transformarse en producto acabado lo antes posible, y es preferible trabajar durante el turno en curso. No se debe dejar que el aluminio líquido permanezca en el horno durante demasiado tiempo; 2. Colocar el equipo de colada de forma adecuada, acortar al máximo la longitud del canal de colada para reducir el tiempo de exposición del aluminio líquido al aire y, al mismo tiempo, cubrir la parte superior del canal con placas aislantes de silicato de aluminio, lo que no solo proporciona un cierto efecto de aislamiento térmico, sino que también reduce el contenido de oxígeno en el canal de colada. .
En resumen, para evitar que el aluminio fundido permanezca en el horno de mezcla durante mucho tiempo por diversas razones, con el fin de reducir el tiempo de contacto entre el aluminio fundido y el oxígeno y, de este modo, reducir las pérdidas en la fundición.
2) Método de control de la mezcla del aluminio líquido: tanto si se trata de una agitación artificial a gran escala como de una agitación mecánica, esta se lleva a cabo con la puerta del horno abierta, lo que no solo provoca una enorme fluctuación del nivel del líquido y aumenta la superficie de contacto con el oxígeno, sino que también incrementa el contenido de oxígeno en el horno. Esto acelerará la reacción química mencionada anteriormente y aumentará la pérdida por combustión. La agitación electromagnética puede realizarse con la puerta cerrada y la fluctuación del nivel de líquido es mínima, lo que evita eficazmente las desventajas mencionadas y, al mismo tiempo, reduce la entrada de humedad del aire al horno y disminuye la probabilidad de que el aluminio líquido absorba hidrógeno.
3) Controlar la altura de las burbujas durante el refinado del aluminio líquido: el método habitual de refinado consiste en pulverizar manualmente el agente refinador en el horno y, a continuación, llevar a cabo la agitación y el refinado; sin embargo, para la producción de algunas aleaciones, es necesario soplar nitrógeno para el refinado (tiempo de refinado más prolongado, de hasta 30 minutos) A la izquierda y a la derecha), debe haber una cierta altura de burbuja, horizontal hacia los lados y vertical hacia la parte superior, lo que provoca una gran fluctuación del aluminio líquido; por lo tanto, es mejor ajustar la presión del nitrógeno y mantener la altura de la burbuja entre 10 y 15 mm.

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