Desgasificación de aleaciones de aluminio

18 de junio Desgasificación de aleaciones de aluminio

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Desgasificación de aleaciones de aluminio

El sistema de desgasificación de aleaciones de aluminio es un equipo de tratamiento de desgasificación y purificación que limpia el metal mediante la eliminación de impurezas físicas (inclusiones de hidrógeno gaseoso), químicas (metales alcalinos) y metalúrgicas (sales alcalinas y lodos intermetálicos).
Adtech ofrece un sistema patentado de precalentamiento de gas y otras características avanzadas para un refinado óptimo del aluminio fundido.
El funcionamiento del sistema se basa en el principio contrastado de la difusión de alta energía y la transferencia de masa impulsada químicamente. Los sistemas de refinado de aluminio líquido llevan años utilizándose en la industria.

Purga con gas inerte, desgasificación de aleaciones de aluminio
Por «gas inerte» se entiende un gas que no reacciona químicamente con el aluminio fundido ni con el hidrógeno disuelto, y que no se disuelve en el aluminio; suele ser nitrógeno o argón.
Una vez que se inyecta el nitrógeno gaseoso en el líquido, se forman numerosas burbujas finas que, al atravesar el baño de fusión, entran en contacto con las inclusiones oxidadas presentes en él; estas inclusiones se adsorben en la superficie de las burbujas y flotan hasta la superficie del baño de fusión junto con ellas. Los óxidos que llegan a la superficie del líquido no pueden separarse automáticamente de la fase gaseosa ni reincorporarse al aluminio fundido, por lo que pueden acumularse en la superficie del aluminio fundido para su posterior eliminación.
Dado que la adsorción se produce en la interfaz entre la burbuja y el material fundido, esta solo puede entrar en contacto con una cantidad limitada de material fundido, por lo que el efecto de eliminación de escoria es limitado. Para mejorar el efecto de purificación, cuantas más burbujas se inyecten en el gas de refinado, menor será el radio de las burbujas. Cuanto más uniforme sea la distribución, mayor será el tiempo de inyección y más evidente será el efecto de eliminación de escoria.

PROCESO DE DESGASIFICACIÓN DEL ALUMINIO

La desgasificación de las aleaciones de aluminio se basa en el principio de la desgasificación por presión parcial. Debido a la presión parcial inicial P^sO en la burbuja de nitrógeno, existe una diferencia entre la presión parcial de equilibrio del hidrógeno en la burbuja y en el aluminio líquido, de modo que el hidrógeno disuelto en el metal se difunde continuamente hacia la burbuja. .
Hasta que la presión parcial del hidrógeno en la burbuja sea igual a la presión parcial de equilibrio del hidrógeno en el aluminio líquido, una vez que la burbuja sale a la superficie del líquido, el hidrógeno contenido en ella también se escapa a la atmósfera, por lo que el proceso de ascenso de la burbuja arrastra consigo las inclusiones de óxido. También se elimina el hidrógeno gaseoso, y la temperatura del aluminio fundido bajo nitrógeno se mantiene entre 710 y 720 °C para evitar que el nitrógeno y el aluminio fundido reaccionen y formen nitruro de aluminio.

Los requisitos para la reducción del deslumbramiento causado por el aluminio y las aleaciones de aluminio varían en función del uso que se dé a estos materiales.
En términos generales, en el caso de los productos comunes, el contenido de hidrógeno debe mantenerse por debajo de 0,15-0,2 ml/(100 g de Al), y las partículas individuales de inclusiones no metálicas deben tener un tamaño inferior a 1 μm; en el caso de los materiales especiales para aviación, debe controlarse el contenido de hidrógeno de la lámina «doble cero». Por debajo de 0,1 ml/(100 g de Al), las partículas individuales de inclusiones no metálicas deben ser inferiores a 5 μm. Por supuesto, el contenido de hidrógeno medido variará en función del método de detección. Las inclusiones no metálicas se detectan generalmente de forma cualitativa mediante el examen a bajo aumento de los lingotes y ensayos ultrasónicos del aluminio, o de forma cuantitativa mediante medidores de escoria.
Esto se debe a que el aluminio líquido y el óxido de aluminio no se humedecen entre sí. Ambos se ajustan a la relación termodinámica de la energía superficial, por lo que la inclusión A1203 presente en el aluminio líquido puede adsorberse en la superficie del agente refinador y eliminarse.