Alüminyum Arıtıcı, alüminyum alaşımının arıtma sürecinde kullanılır

12 Haziran Alüminyum Arıtma Tesisi

Posted at 03:49h in Kategorisiz by AdTech 0 Comments

0 Likes

Alüminyum Arıtma Tesisi Alüminyum alaşımı eriyiklerinin arıtma sürecinde kullanılır. Akışkanların sınıflandırılması. Gereklilikler. Yaygın olarak kullanılan akışkanların bileşimi. Uygulama alanı ve kullanım yöntemleri.

Alüminyum ve alüminyum alaşımlarının eritme sürecinde, hidrojen ve oksitlenmiş kalıntılar, alüminyum eriyiğini kirleten başlıca maddelerdir.
Alüminyum, oksijenle kolayca A1202 veya alt-alümina (Al₂O ve A10) oluşturabilir.
Aynı zamanda, alüminyum eriyigindeki toplam gazın -90'ını oluşturan gazı (H) emmesi de oldukça kolaydır; döküm alüminyum alaşımındaki başlıca kusurlar olan gözenekler ve cüruf kalıntıları, alaşımda kalan gaz ve oksidasyonun neden olduğu katı parçacıklardan kaynaklanmaktadır.
Bu nedenle, yüksek kaliteli bir eriyik elde etmek için sadece doğru ve uygun bir eritme işlemi seçilmekle kalmamalı, aynı zamanda eriyikin arıtılması ve saflaştırılması da büyük önem taşımaktadır.

Alüminyum ve alüminyum alaşımı eriyikleri için birçok arıtma ve saflaştırma yöntemi bulunmaktadır; bunlar arasında başlıca yüzdürme yöntemi, akı arıtma yöntemi, eriyik filtreleme yöntemi, vakum yöntemi ve kombine yöntem yer almaktadır.
Bu makale, alüminyum alaşımı eritme işleminde Alüminyum Rafineri cihazının kullanımını ele almaktadır.

Akının rolü
Tuz akışkanlığı, eriyik kalitesini ve metalik alüminyum geri kazanım oranını artırmak amacıyla birincil alüminyum ve geri dönüştürülmüş alüminyum üretiminde yaygın olarak kullanılmaktadır.
Akının dört işlevi vardır
1. Alüminyum eriyik ile oksit (alümina) arasındaki ıslanabilirliği değiştirmek suretiyle, alüminyum eriyik ile oksit (alümina) arasında kolay bir ayrışma sağlanır; böylece oksit (alümina) büyük ölçüde akı maddesine karışır ve eriyikteki oksit içeriği azalır.
2. Akı, eriyik yüzeyindeki oksit tabakasının durumunu değiştirebilir. Bunun nedeni, akının eriyik yüzeyindeki güçlü ve yoğun oksit tabakasını ince parçacıklara ayırabilmesidir; bu da eriyik içindeki hidrojenin, oksit tabakasındaki parçacıkların boşluklarından geçerek atmosfere kaçmasına olanak tanır.
3. Akı tabakasının varlığı, atmosferdeki su buharı ile erimiş alüminyum arasındaki teması kesebilir, hidrojenin erimiş alüminyuma girmesini zorlaştırabilir ve aynı zamanda eriyik maddenin oksitlenmesini ve yanmasını önleyebilir.
4. Akı, alüminyum eriyikindeki oksitleri emerek eriyikin arıtılmasını sağlar. Kısacası, akı arıtma işleminde kalıntıların giderilmesi, esas olarak adsorpsiyon, çözünme ve eriyik içindeki oksit tabakası ile metalik olmayan kalıntılarla kimyasal etkileşim yoluyla gerçekleştirilir.

Akı sınıflandırması ve seçimi
Arıtma Akısı sınıflandırma ve gereklilikler
Alüminyum alaşımı eritme işleminde kullanılan birçok farklı türde akı vardır; bunlar, kaplama maddeleri (eriyiklerin oksidatif yanmasını önlemek ve getterleme sağlamak için kullanılan akılar) ve arıtma maddeleri (gaz giderme ve kalıntıların uzaklaştırılması için kullanılan akılar) olarak ikiye ayrılabilir. Farklı alüminyum alaşımlarında kullanılan kaplama maddesi ve arıtma maddesi birbirinden farklıdır. Ancak, alüminyum alaşımı eritme işleminde kullanılan herhangi bir akı maddesi aşağıdaki koşulları karşılamalıdır.
1. Erime noktası, alüminyum alaşımının erime sıcaklığından daha düşük olmalıdır.
2. Özgül ağırlığı, alüminyum alaşımınınkinden daha düşük olmalıdır.
3. Eriyikteki kalıntıları emip çözebilir ve eriyikten gazı uzaklaştırabilir.
4. Metal ve fırın astarıyla kimyasal bir etkileşime girmemelidir. Metal ile etkileşime girerse, yalnızca metalde çözünmeyen inert gaz üretmeli ve akı, erimiş metalde çözünmemelidir.
5. Higroskopiklik düşük olmalı ve buharlaşma basıncı düşük olmalıdır.
6. Zararlı safsızlıklar ve gazlar içermemeli veya üretmemelidir.
7. Uygun viskozite ve akışkanlığa sahip olmak.
8. Üretimi kolay: fiyatı uygun.

Akı bileşimi ve erimiş tuzun ayrıştırılması
Alüminyum arıtıcı genellikle alkali metal ve alkali toprak metal klorürleri ile florürlerden oluşur; ana bileşenleri ise KCl, NaCl ve NaF’dir. CaF₂, Na₃AlF₆, Na₂SiF₆ vb. Akışkanın fiziksel ve kimyasal özellikleri (erime noktası, yoğunluk, viskozite, uçuculuk, higroskopiklik ve oksitlerle olan arayüzü vb.) arıtma etkisinde belirleyici bir rol oynar.

Klorür
Klorür tuzu, alüminyum alaşımı akışkanında en yaygın temel bileşendir ve 45%NaCl + 55%KCl karışımı en yaygın olarak kullanılan tuzdur.
Katı Al₂O₃, kalıntılar ve oksit tabakasına karşı güçlü ıslatma kabiliyetleri nedeniyle (Al₂O₃ ile ıslatma açısı 20 dereceden fazladır) ve NaCl ile KCl’nin erime sıcaklığındaki özgül ağırlıklarının sırasıyla sadece 1,55 g/cm³ ve 1, 50 g/cm³'tür; bu değerler alüminyum eriyiklerinin özgül ağırlığından önemli ölçüde daha düşüktür, bu nedenle alüminyum eriyik yüzeyinde iyi bir şekilde yayılabilir, eriyik yüzeyindeki oksit tabakasını parçalayabilir ve adsorbe edebilir.
Bununla birlikte, yalnızca klorür tuzları içeren akışta, öğütme ve adsorpsiyon süreçleri yavaş ilerler ve yukarıdaki süreci hızlandırmak için manuel karıştırma yapılmalıdır. Klorür, düşük yüzey gerilimine ve iyi ıslanabilirliğe sahiptir ve kaplama maddesi olarak uygundur. Bunlar arasında, CCl₄, SiCl₄, AlCl₃ gibi moleküler kristal yapıya sahip klorür tuzları tek başına saflaştırıcı olarak kullanılabilirken, LiCl, NaCl, KCl, MgCl₂ gibi iyonik kristal yapıya sahip klorür tuzları karışık tuz akışına uygundur.

Florür
Klorür tuzu karışımına NaF ekleyin. Na₃AlF₆, CaF₂. Az miktarda flor tuzu, esas olarak Al₂O₃’ün adsorpsiyonu ve çözünmesi gibi arıtma işlevi görür.
Florür tuzu, eriyik yüzeyindeki oksit tabakasını da etkili bir şekilde giderebilir ve gaz giderme etkisini artırabilir.
Bunun nedeni şudur:
a) Florür, erimiş alüminyumla kimyasal olarak reaksiyona girerek gaz halindeki AlF, SiF₄, BF₃ vb. bileşikleri oluşturabilir. Bunlar, oksit tabakasının erimiş alüminyumdan ayrılmasını mekanik olarak kolaylaştırır; ayrıca oksit tabakasını sıkıştırarak akı içine iter.
b) Yukarıdaki reaksiyonun gerçekleştiği arayüzde oluşan akım, oksit tabakasının “yıkanmasına” ve parçalanmasına da neden olur. Bu nedenle, flor tuzunun varlığı, alüminyum eriyik yüzeyindeki oksit tabakasının bozulma sürecini önemli ölçüde hızlandırır ve eriyik içindeki hidrojen daha kolay bir şekilde dışarı çıkabilir.
c) Florür (özellikle CaF₂), karışık erimiş tuzun yüzey gerilimini artırabilir, adsorbe edilen oksidin erimiş tuzunu küresel hale getirebilir, eriyikten ayrılmasını kolaylaştırabilir ve alüminyumla sarılmış katı erimiş cürufun neden olduğu kaybı azaltabilir, ayrıca akışkanın yüzey geriliminin artması nedeniyle, eriyik akışkanın adsorpsiyon ve kapsülleme sürecini hızlandırır.