Nos esforzamos aún más por reducir las pérdidas por fusión del aluminio

Formas de reducir las pérdidas por fusión

5 de mayo Pérdida por fusión del aluminio

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Nos esforzamos aún más por reducir las pérdidas por fusión del aluminio

¿Qué ocurre con el aluminio y las aleaciones de aluminio durante la fusión?
La fundición por fusión de aluminio consiste en transformar el aluminio líquido en productos acabados o semiacabados, como lingotes, barras u otras formas, mediante los procesos de dosificación, agitación, reposo, refinado y eliminación de escoria.
El aluminio y las aleaciones de aluminio sufrirán pérdidas de diversa magnitud debido a la oxidación, el refinado y la formación de escoria durante el proceso de fundición.

La denominada «pérdida por fusión del aluminio» es el término general que se utiliza para referirse a la pérdida de metal no recuperable y al metal contenido en la escoria de aluminio, debida a la oxidación, la volatilización y la interacción con las paredes del horno y los agentes de refinado durante la fusión del aluminio y las aleaciones de aluminio.

Causas de la pérdida por fusión del aluminio
Se han realizado análisis estadísticos en el taller de fundición por fusión del Grupo Chinalco. Según estos, las cenizas de aluminio puro no reciclables representan aproximadamente 90% de las pérdidas en la fundición (oxidación, combustión y formación de escoria), mientras que otros factores representan alrededor de 10%.
Según los demás factores que influyen en el 10%, el análisis estadístico más detallado de los datos revela que las causas principales son la combustión en el horno secundario de aluminio a granel y de aluminio de baja calidad, así como el contenido de aluminio en las cenizas de aluminio (la principal materia prima del aluminio a partir de cenizas de aluminio).
Por lo tanto, las principales causas internas de las pérdidas en la fundición son la combustión oxidativa, la combustión secundaria —como el aluminio de baja calidad— y el contenido de aluminio en las cenizas de aluminio.

Factores que influyen en la pérdida por fusión del aluminio
Temperatura del aluminio líquido
Resistencia al contacto entre el aluminio líquido y el oxígeno
Contenido de aluminio en la escoria de aluminio
Aluminio líquido expulsado por la escoria
¿Cuánto aluminio defectuoso y aluminio de gran tamaño?
Otras pérdidas.

Formas de reducir las pérdidas por fusión
1. Controlar la temperatura del aluminio líquido
El punto de fusión del aluminio es de 660 ℃; en términos generales, la temperatura de fundición del aluminio en bruto se controla en torno a los 730 ℃ o incluso menos.
La aleación de aluminio presenta una mayor fluidez y su temperatura de fundición es inferior a la del aluminio puro, situándose entre los 710 ℃ y los 730 ℃ aproximadamente.
En el caso de las plantas de fundición que utilizan aluminio líquido directamente en la célula electrolítica, cuando el aluminio líquido a alta temperatura entra en el horno de mezcla, se debe añadir a tiempo material frío, es decir, incorporar aluminio defectuoso y escoria de aluminio al horno de mezcla y de mantenimiento.
Se añade al horno, con antelación, una parte de la aleación intermedia (silicio industrial) para crear un proceso de fusión a presión, lo que no solo aumenta el rendimiento real, sino que también reduce la temperatura.
La superficie del material frío que se añada al mismo tiempo debe estar limpia y libre de manchas de aceite; de lo contrario, podría quemarse y desprender calor, lo que favorecería la combustión.
En resumen, la temperatura del aluminio fundido se reduce de forma efectiva hasta la temperatura de fundición correspondiente, lo que permite reducir el enorme impacto que tiene la temperatura en las pérdidas de fundición.

2. Reducir la intensidad del contacto entre el aluminio líquido y el aire.

Cuanto mayor sea la intensidad del contacto entre el aluminio líquido y el oxígeno, más grave será la pérdida por combustión oxidativa y mayor será la pérdida en la fundición.
Reducir el tiempo de contacto entre el aluminio líquido y el oxígeno
2.1 Siempre que se cumplan las necesidades de producción, el aluminio líquido del horno se transforma en productos acabados lo antes posible. Lo mejor es producir los componentes según la demanda y evitar que el aluminio líquido permanezca en el horno durante demasiado tiempo.
2.2 Colocación adecuada del equipo de fundición, acortar la longitud de Canaleta de aluminio en la medida de lo posible, para reducir el tiempo de exposición del aluminio líquido al aire
Al mismo tiempo, la parte superior del depósito de flujo puede cubrirse con un panel aislante de silicato de aluminio, que no solo proporciona cierto aislamiento térmico, sino que también reduce el contenido de oxígeno en el depósito de flujo.
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.

3. Método de agitación del aluminio líquido
Tanto si la agitación se realiza manualmente con un rastrillo grande como si se lleva a cabo de forma mecánica con la puerta del horno abierta, esto no solo provocará grandes fluctuaciones en el nivel del líquido y aumentará la superficie de contacto con el oxígeno, sino que también incrementará el contenido de oxígeno en el horno, lo que sin duda acelerará la reacción química mencionada anteriormente y aumentará la combustión.
La agitación electromagnética puede realizarse con el sistema cerrado y la fluctuación del nivel del líquido es muy pequeña, lo que evita eficazmente los inconvenientes correspondientes. Al mismo tiempo, también permite reducir la entrada de humedad del aire en el horno y disminuir la probabilidad de que el aluminio líquido absorba hidrógeno.

4. Controlar la altura de las burbujas durante el refinado del aluminio líquido
El método general de refinado consiste en espolvorear manualmente el fundente de refinado en el horno, y después remover y refinar.
Sin embargo, para la producción de algunas aleaciones es necesario el refinado mediante soplado de nitrógeno (el tiempo de refinado es más largo, de hasta unos 30 minutos), y debe alcanzarse una cierta altura de soplado, que es horizontal hacia los lados y vertical hacia la parte superior, lo que provoca enormes fluctuaciones en el aluminio líquido.
Por lo tanto, es mejor ajustar la presión del nitrógeno y controlar la altura de las burbujas para que sea de 10-15 mm.