Döküm bilgisi – Alüminyum külçe döküm işlemi

09 Ekim Döküm bilgisi – Alüminyum külçe döküm işlemi

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

0 Likes

Döküm bilgisi – Alüminyum külçe döküm işlemi

Alüminyum külçe döküm sürecinin akışı şu şekildedir:

Elektrolitik hücreden emilen alüminyum sıvısı çeşitli safsızlıklar içerir ve bu nedenle dökümden önce arıtılması gerekir. Endüstride, arıtma amacıyla esas olarak arıtma, akı ve gaz gibi yöntemler kullanılır; ayrıca yönlü katılaşma ve filtreleme yöntemleriyle arıtma için de bazı yöntemler uygulanır.

1. Akı Arıtma
Akı Arıtma işlemi, alüminyum eriyik içine eklenen bir akışkanın kullanılmasıyla çok sayıda ince damlacıkların oluşmasını sağlamaktır; böylece alüminyum eriyik içindeki oksitler bu damlacıklar tarafından ıslatılarak adsorbe edilir ve çözünür; ardından yüzeye yükselen yeni bir damlacık oluşur ve soğuma işleminden sonra köpük uzaklaştırılır.

Arıtma için kullanılan akı, düşük erime noktasına, düşük yoğunluğa, düşük yüzey gerilimine, yüksek aktiviteye ve oksitlenmiş cüruf için güçlü bir adsorpsiyon kapasitesine sahip bir tuzdan oluşur. Örneğin, mevcut yüksek kaliteli AdTech arıtma maddesi beyaz (hafif gri) toz halindeki ince parçacıklardan oluşur; ana bileşenleri klor ve florür tuzları ile diğer bileşiklerdir. Uygun ısıl işlem ve eleme işlemlerinden sonra parçacık boyutu homojendir; taşıyıcı gazın (N₂ veya Ar) etkisiyle alüminyum sıvısının alt tabakasına doğru hareket ederek tankın homojenleşmesine katkıda bulunur; alüminyum sıvısında meydana gelen sayısız küçük kabarcıkların fiziksel ve kimyasal değişimleri sayesinde, alüminyum sıvısındaki [H] ve diğer zararlı gazları tamamen ayırır; aynı zamanda, AdTech arıtma maddesinde bulunan bazı maddeler, eriyik içindeki oksitleri ve askıda kalan katıları güçlü bir şekilde adsorbe edebilir, eritebilir ve çözebilir; bunları kabarcıklarla birlikte alüminyum sıvısının yüzeyine taşıyarak gaz giderimini sağlar. Cürufun arıtılması ve saflaştırılmasının amacı budur.

2. Gaz Arıtma
Gaz arıtımı, birincil alüminyum arıtımında önemli bir işlemdir. Kullanılan gaz, klor, azot veya klor ve azotun bir karışımıdır.

(1) Klorla arıtma. Eskiden, arıtma maddesi olarak reaktif klor gazı kullanılırdı (klorlama yöntemi). Klorlama yönteminde, klor gazı sıvı alüminyumun içine verildiğinde büyük miktarda olağanüstü ince AlCl₃ oluşur ve kabarcıklar sıvı alüminyum içinde yeterince karışır. Alüminyum sıvısında çözünmüş hidrojen ile bazı mekanik kalıntılar, AlCl3 kabarcıkları üzerinde adsorbe edilir ve AlCl3 kabarcıkları alüminyum sıvısının yüzeyine yükselirken dışarı atılır. Klor gazı ayrıca alüminyumdan daha negatif yüklü olan kalsiyum, sodyum, magnezyum vb. bazı elementleri de klorlayabilir; bu elementler klor gazı tarafından ayrıştırılarak karşılık gelen klorürleri oluşturur. Bu nedenle klorlama yöntemi, birincil alüminyum arıtımı için oldukça etkili bir yöntemdir. Klor gazı miktarı, bir ton alüminyum başına 500-700 g'dır. Ancak oksijenin zehirli ve nispeten pahalı olması nedeniyle, hava kirliliğini önlemek ve alüminyum külçe üretim maliyetini düşürmek amacıyla, modern alüminyum endüstrisinde klorlama işlemi kademeli olarak terk edilerek yerini inert gaz-azot arıtma yöntemine bırakmıştır.

(2) Azotla arıtma yöntemi. Dumansız sürekli arıtma yöntemi olarak da bilinen bu yöntemde, filtre malzemesi olarak alümina bilyeleri (418 mm) kullanılır. N₂ doğrudan alüminyum eriyik içine verilir. Alüminyum sıvısı arıtma fırınına sürekli olarak beslenir, alümina bilye filtre tabakasından geçirilir ve azotla yıkanır; böylece alüminyum sıvısındaki metalik olmayan kalıntılar ve çözünmüş hidrojen giderilir ve ardından sürekli olarak boşaltılır, bu sayede ince azot kabarcıkları eşit bir şekilde dağıtılır. İşlenmiş alüminyum sıvısında arıtıcı madde görevi görür. Azot, atmosfere herhangi bir kirlilik yaratmaz ve arıtma kapasitesi yüksektir. Dakikada 200~600 kg alüminyum sıvısını işleyebilir ve arıtma işleminin neden olduğu alüminyum kaybı nispeten azdır; bu nedenle günümüzde yaygın olarak kullanılmaktadır. Ancak klorla aynı şekilde alüminyumdaki kalsiyum, sodyum ve magnezyumu gidermez.

(3) Karışık gaz arıtma yöntemi. Alüminyum sıvısını arıtmak için klor ve azot karışımı kullanılır; bu karışım bir yandan hidrojeni giderip oksitleri ayırırken, diğer yandan alüminyumdan belirli metal safsızlıklarını (magnezyum gibi) giderir. Genel bileşim 90% azot + 10% klordur. Ayrıca 10% klor + 10% karbondioksit + 80% azot karışımı da kullanılmaktadır. Bu karışım daha etkili olup, karbondioksit klor ve azotun iyi bir şekilde yayılmasını sağlayarak işlem süresini kısaltabilir.