Pengetahuan tentang pengecoran—Proses pengecoran ingot aluminium

09 Oktober Pengetahuan tentang pengecoran—Proses pengecoran ingot aluminium

Posted at 03:01h in Berita by AdTech 0 Comments

0 Likes

Pengetahuan tentang pengecoran—Proses pengecoran ingot aluminium

Alur proses pengecoran ingot aluminium adalah sebagai berikut:

Cairan aluminium yang disedot dari sel elektrolitik mengandung berbagai kotoran, sehingga perlu dimurnikan sebelum dituang. Di industri, metode pemurnian seperti klarifikasi, penggunaan fluks, dan gas umumnya digunakan, dan beberapa metode lain diterapkan melalui pemurnian dengan pengendapan terarah serta metode filtrasi.

1. Pemurnian Fluks
Flux Proses pemurnian ini dilakukan dengan menambahkan bahan pelebur ke dalam cairan aluminium untuk membentuk sejumlah besar tetesan halus, sehingga oksida yang terdapat dalam cairan aluminium tersebut terbasahi oleh tetesan-tetesan tersebut, kemudian teradsorpsi dan larut, lalu terbentuk tetesan baru yang naik ke permukaan, dan setelah didinginkan, endapan tersebut dibuang.

Bahan pelebur untuk pemurnian terdiri dari garam yang memiliki titik leleh rendah, kepadatan kecil, tegangan permukaan kecil, aktivitas tinggi, dan kapasitas adsorpsi yang kuat terhadap terak teroksidasi. Sebagai contoh, bahan pemurnian AdTech berkualitas tinggi saat ini berbentuk partikel halus berbentuk bubuk berwarna putih (sedikit keabu-abuan), dengan komponen utama berupa garam klorin dan fluorida, serta senyawa lainnya; setelah melalui perlakuan panas dan penyaringan yang tepat, ukuran partikelnya menjadi seragam, hal ini mendukung seragamnya distribusi di dalam tangki di bawah pengaruh gas pembawa (N₂ atau Ar) ke lapisan bawah cairan aluminium; melalui perubahan fisik dan kimia yang menghasilkan banyak gelembung kecil di dalam cairan aluminium, gas-gas berbahaya seperti [H] dan lainnya dalam cairan aluminium dapat dipisahkan sepenuhnya; pada saat yang sama, beberapa zat yang terkandung dalam agen pemurnian AdTech dapat secara kuat mengadsorpsi, melelehkan, dan melarutkan oksida serta padatan tersuspensi dalam cairan aluminium, dan bersama dengan gelembung-gelembung tersebut, membawanya ke permukaan cairan aluminium untuk mencapai proses penghilangan gas. Tujuan dari pemurnian dan pembersihan terak.

2. Pemurnian Gas
Pemurnian gas merupakan salah satu proses utama dalam pemurnian aluminium primer. Gas yang digunakan merupakan campuran klorin, nitrogen, atau klorin dan nitrogen.

(1) Pemurnian dengan klorin. Sebelumnya, gas klorin reaktif digunakan sebagai agen pemurnian (metode klorinasi). Dalam metode klorinasi, terbentuk sejumlah besar AlCl₃ dengan ukuran partikel yang sangat halus saat gas klorin dimasukkan ke dalam cairan aluminium, dan gelembung-gelembung tersebut tercampur secara memadai dalam cairan aluminium. Hidrogen yang terlarut dalam cairan aluminium, serta beberapa inklusi mekanis, teradsorpsi pada gelembung AlCl₃ dan dikeluarkan saat gelembung AlCl₃ tersebut naik ke permukaan cairan aluminium. Gas klorin juga dapat mengklorinasi beberapa unsur yang memiliki muatan negatif lebih besar daripada aluminium, seperti kalsium, natrium, magnesium, dan sebagainya, yang dipisahkan oleh gas klorin untuk membentuk klorida yang sesuai. Oleh karena itu, metode klorinasi merupakan metode pemurnian aluminium primer yang sangat efektif. Jumlah gas klorin yang digunakan adalah 500–700 g per ton aluminium. Namun, karena oksigen bersifat beracun dan relatif mahal, untuk menghindari polusi udara serta mengurangi biaya produksi ingot aluminium, proses klorinasi secara bertahap telah digantikan oleh metode pemurnian menggunakan gas inert—nitrogen—dalam industri aluminium modern.

(2) Metode pemurnian nitrogen. Metode ini juga dikenal sebagai metode pemurnian berkelanjutan tanpa asap, yang menggunakan bola alumina (418 mm) sebagai media penyaring. N₂ disalurkan langsung ke dalam cairan aluminium. Aluminium cair secara terus-menerus dimasukkan ke dalam tungku pemurnian, melewati lapisan filter bola alumina, dan dibilas dengan nitrogen, sehingga inklusi non-logam dan hidrogen terlarut dalam aluminium cair dihilangkan, kemudian dikeluarkan secara terus-menerus, sehingga gelembung nitrogen halus tersebar secara merata. Nitrogen bertindak sebagai agen pemurnian dalam aluminium cair yang diolah. Nitrogen tidak menimbulkan polusi terhadap atmosfer, dan kapasitas pemurniannya besar. Metode ini dapat memproses 200–600 kg cairan aluminium per menit, dan jumlah kehilangan aluminium yang disebabkan oleh proses pemurnian relatif berkurang, sehingga metode ini kini banyak digunakan. Namun, metode ini tidak dapat menghilangkan kalsium, natrium, dan magnesium dari aluminium dengan cara yang sama seperti klorin.

(3) Metode pemurnian gas campuran. Campuran klorin dan nitrogen digunakan untuk memurnikan aluminium cair, yang berfungsi untuk menghilangkan hidrogen dan memisahkan oksida di satu sisi, serta menghilangkan kotoran logam tertentu (seperti magnesium) dari aluminium. Komposisi umumnya adalah 90% nitrogen + 10% klorin. Ada juga komposisi 10% klorin + 10% karbon dioksida + 80% nitrogen. Efeknya lebih baik, karena karbon dioksida dapat membuat klorin dan nitrogen berdifusi dengan baik, sehingga dapat mempersingkat waktu operasi.