Proses Penghilangan Gas pada Aluminium

18 Februari Proses Penghilangan Gas pada Aluminium

Posted at 02:07h in Berita by AdTech 0 Comments

0 Likes

Proses Penghilangan Gas pada Aluminium

Aluminium cair sangat reaktif, sehingga ketika bersentuhan dengan udara lembap atau perkakas yang basah, air akan terurai dan melepaskan hidrogen ke dalam cairan logam. Jumlah berlebih dari gas terlarut ini telah terbukti secara ilmiah berdampak merugikan terhadap sifat mekanis hasil coran aluminium akhir. Hal lain yang juga sudah diketahui luas oleh siapa pun yang memproduksi coran adalah bahwa gas terlarut memiliki pengaruh yang sangat besar terhadap distribusi dan tingkat porositas serta penyusutan. Kadar hidrogen terlarut harus dikendalikan untuk meminimalkan limbah. Untuk mengendalikan gas dalam aluminium, para pengecor logam harus melakukan dua hal:

1. Mencegah dan meminimalkan masuknya hidrogen ke dalam lelehan.
2. Ukur dan buang hidrogen sebelum menuangkannya.
Artikel ini akan membahas tentang pengukuran dan pembuangan.
Penghilangan Gas

Kemampuan untuk menghilangkan gas dari aluminium cair umumnya dilakukan dengan menggunakan gas pembersih, yang biasanya dimasukkan ke dalam cairan logam melalui unit penghilang gas rotari. Proses penghilangan gas ini dibatasi oleh hukum-hukum termodinamika; ketika gelembung gas pembersih dimasukkan ke dalam cairan logam, gelembung-gelembung tersebut menyerap hidrogen saat mengapung menuju permukaan. Skenario terbaik adalah gelembung-gelembung yang jenuh hidrogen ini meninggalkan cairan aluminium dan menurunkan kadar hidrogen. Dalam hal ini, efisiensi proses mencapai 100% dari sudut pandang termodinamika. Namun, seiring berkurangnya kandungan gas dalam cairan logam, tekanan kesetimbangan hidrogen dalam gelembung juga menurun, sehingga jumlah gas pembersih yang diperlukan untuk menghilangkan sisa hidrogen harus ditingkatkan.

Rasio penghilangan gas pada kondisi kesetimbangan untuk aluminium murni di atas 1.400°F (760°C). Rasio penghilangan gas sebesar 200, misalnya, berarti dibutuhkan 200 liter gas inert untuk menghilangkan satu liter hidrogen. Perilaku ini membatasi kemampuan pengecor logam untuk melakukan degassing hingga mencapai tingkat hidrogen yang sangat rendah. Kelarutan hidrogen juga meningkat secara eksponensial seiring kenaikan suhu; artinya, kenaikan suhu sebesar 200°F (111°C) akan menggandakan kelarutan tersebut. Dengan kondisi lain yang tetap sama, suhu lelehan aluminium yang lebih tinggi akan memperpanjang waktu degassing yang diperlukan.

Unsur paduan juga dapat memengaruhi kelarutan hidrogen. Pengaruh unsur paduan ditandai oleh perubahan pada faktor koreksi paduan, dengan beberapa paduan pengecoran umum ditunjukkan pada Tabel 1. Paduan dengan nilai yang lebih besar lebih sulit untuk didegas, sehingga, misalnya, aluminium 535 akan membutuhkan waktu empat kali lebih lama untuk didegas dibandingkan aluminium murni. Untungnya, faktor-faktor ini dapat dikendalikan dan kandungan gas serta proses yang diperlukan untuk menghilangkan porositas berlebih pada coran aluminium dapat dicapai tanpa kesulitan yang berarti dalam kebanyakan kasus.

Proses Penghilangan Gas pada Aluminium
UNIT DEGASSING ONLINE biasanya dilakukan di salah satu dari tiga area di fasilitas pengecoran logam:

1. Di dalam wadah transfer, yang digunakan untuk memindahkan logam antara tungku peleburan dan tungku penampung.
2. Pada tungku cawan, biasanya tepat sebelum aluminium cair dituang.
3. Dalam sistem in-line, ketika logam dikirim ke tungku penampung melalui saluran pengalir.

Dua opsi pertama adalah yang paling umum, dan proses degassing untuk keduanya biasanya dilakukan menggunakan degasser impeler putar (RID). Dalam praktiknya, tidak semua degasser putar memiliki kinerja yang sama. Penting untuk memiliki desain kepala yang optimal guna menghasilkan gelembung-gelembung kecil yang sangat efisien. Penghematan biaya yang signifikan dapat dicapai melalui waktu pengolahan yang lebih singkat dan penggunaan gas yang lebih sedikit. Di masa lalu, industri pengecoran logam cenderung memilih desain kepala yang sederhana, yang memang lebih murah untuk diproses namun menghasilkan gelembung yang lebih besar. Pendekatan ini justru menimbulkan penghematan yang semu karena efisiensi yang berkurang.