07 Oktober Filter lapisan tebal yang digunakan dalam proses peleburan paduan aluminium 3104

Posted at 01:29h in Tanpa Kategori by AdTech 0 Comments

0 Likes

Filter lapisan tebal yang digunakan untuk peleburan paduan aluminium 3104

1. Percobaan penggunaan filter lapisan tebal pada proses peleburan paduan 3104

Pengujian ini menggunakan alat pengukur terak tipe Prefil-footprint untuk mengambil sampel di bagian keluar dari filter lapisan dalam digunakan pada lini produksi peleburan dan pengecoran paduan aluminium 3104 di sebuah pabrik pengolahan aluminium. Kondisi pengambilan sampel ditunjukkan pada Tabel 1. Analisis metalografi dan analisis kuantitatif inklusi dilakukan pada sampel terak, dan jenis serta jumlah inklusi dalam lelehan paduan aluminium diperoleh pada periode penggunaan yang berbeda dari filter lapisan dalam.

Analisis spektral untuk mengidentifikasi jenis inklusi yang disaring oleh filter lapisan dalam. Selama proses pengecoran, filter lapisan dalam memiliki masa pakai yang panjang, dan seluruh proses penggunaannya dapat dibagi menjadi tahap awal, tengah, dan akhir, serta beberapa kali pengecoran dapat dilakukan pada setiap tahap. Dalam pengujian ini, periode penggunaan A mewakili tahap pengecoran pertama filter lapisan dalam, sedangkan B, C, dan D mewakili tahap awal, tengah, dan akhir dari seluruh masa pakai DBF, di mana c1 dan c2 merupakan penggunaan DBF pada tahap tengah. Tahap awal dan tahap akhir pengecoran dari pengecoran yang sama.

2. Analisis hasil

2.1 Analisis jenis-jenis inklusi

Di saluran keluar DBF, logam cair memiliki kualitas yang baik setelah melalui serangkaian perlakuan online seperti penghilangan gas dan penyaringan, dan sampel terak relatif bersih, dengan sedikit inklusi di antarmuka antara lapisan filter dan logam cair. Dilihat dari morfologi inklusi, jenis inklusi tersebut adalah lapisan oksida halus, MgO, kuboid (inklusi kuboid), spinel, dan residu refiner TiB: seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1. Lapisan oksida halus, inklusi kuboid, dan spinel semuanya merupakan oksida yang terdiri dari unsur-unsur Al, Mg, dan O. Lapisan oksida halus berbentuk garis-garis tipis dengan cabang-cabang, sering kali disertai inklusi hitam seperti plak atau butiran; MgO berupa inklusi butiran halus bulat berwarna coklat atau hitam; spinel (MgAl₂O₄.) berupa inklusi berwarna hitam berbentuk butiran atau tidak beraturan, yang sebagian besar berasal dari reaksi antara MgO dan Al₂O₃; inklusi berbentuk balok adalah kotak-kotak hitam yang keras, berupa oksida Al, Mg, dan O. Inklusi jenis ini memiliki komposisi yang serupa dan sering muncul bersamaan.

Senyawa lain yang sering ditemukan dalam lelehan paduan aluminium 3104 di saluran keluar DBF adalah residu refiner TiB₂. Karena adanya unsur B, TiB₂ teramati di bawah mikroskop berwarna kuning atau kuning kecokelatan, dan sering menggumpal menjadi kelompok-kelompok dengan bentuk tidak beraturan, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1d. Karena adanya inklusi, sejumlah kecil partikel TiB menempel pada tepi lapisan oksida dan filter busa keramik.

2.2 Analisis kuantitatif inklusi

Pengamatan metalografis terhadap sampel Prefil telah dilakukan, dan kandungan masing-masing inklusi dalam sampel terak dihitung dengan metode luas, dengan hasil berupa luas inklusi per kilogram aluminium cair (mm²/kg). Gambar 2 menunjukkan hasil analisis kuantitatif inklusi dalam logam cair di saluran keluar DBF ketika laju aliran logam cair berbeda-beda.

Pada tahap pengecoran pertama DBF, kapasitas retensi inklusi masih rendah; kemudian, seiring dengan meningkatnya kapasitas filtrasi, jumlah inklusi dalam logam cair secara bertahap berkurang, dan efisiensi filtrasi pun meningkat. Fenomena ini berkaitan dengan sifat basah antara logam cair aluminium dan media filter alumina. Keterbasahan logam cair aluminium terhadap alumina berkaitan erat dengan proses pemurnian logam cair. Di bawah 800℃, jenis ikatan antara aluminium dan aluminium oksida adalah ikatan molekuler; nilai sudut basah berkisar antara 150℃ hingga 160℃. Sarina Bao dkk. menunjukkan bahwa sudut basah θ Hubungan antara aluminium cair dan Al₂O₃ padat bersifat eksponensial terhadap sistem waktu, sebagaimana ditunjukkan dalam rumus (1).

θ = A × exp(-t/t₁) + θ₀