Methoden zur Aluminiumentgasung – Die beste Methode auswählen

Es gibt sechs allgemein anerkannte Methoden zur Entgasung von Aluminium. Diese werden im Folgenden kurz zusammen mit den Vor- und Nachteilen jeder Methode erläutert.

1. Spülgasdurchleitung

• Funktionsweise: Inertgas (Stickstoff, Argon oder Gemische mit Chlor) wird durch Lanzen oder poröse Stopfen in das geschmolzene Aluminium eingeleitet. Die Blasen steigen an die Oberfläche und transportieren Wasserstoff und Verunreinigungen mit sich.

• Vorteile: Einfach, relativ kostengünstig einzurichten. Das manuelle Lanzen ist eine gefährliche, heiße Arbeit.

• Nachteile: Weniger effizient als die Rotationsentgasung, insbesondere in feuchten Umgebungen, in denen Feuchtigkeit wieder Wasserstoff einbringt.

2. Tablettenentgasung

• Funktionsweise: Feste Tabletten (oft mit Hexachlorethan) werden der Schmelze zugesetzt. Diese Tabletten setzen beim Zersetzen Inertgase frei, die im gesamten Schmelzbad Blasen bilden und die Entgasung erleichtern.

• Vorteile: Bequem und einfach anzuwenden.

• Nachteile: Potenzial für die Einbringung unerwünschter Elemente aus Tablettenrückständen, Probleme mit Konsistenz und Kontrolle, mögliche Umweltbedenken. Die besten Ergebnisse erfordern eine automatisierte oder manuelle Zirkulation der Schmelze zur Erzielung von Gleichmäßigkeit.

3. Vakuum-Entgasung

• Funktionsweise: Das geschmolzene Aluminium wird in eine Kammer gegeben, in der der Druck deutlich reduziert wird. Dieser reduzierte Druck fördert die schnelle Ausdehnung und Entfernung von gelösten Gasen, einschließlich Wasserstoff.

• Vorteile: Kann sehr niedrige Wasserstoffwerte erreichen, wirksam für große Schmelzchargen.

• Nachteile: Teure Ausrüstung und höhere Betriebskosten, kann aber ein viel langsamerer Prozess sein.

4. Ultraschall-Entgasung

• Funktionsweise: Hochfrequente Ultraschallschwingungen werden in das geschmolzene Aluminium eingeleitet, wodurch Kavitationsblasen entstehen. Diese Blasen ziehen gelösten Wasserstoff an und erleichtern dessen Entfernung.

• Vorteile: Potenziell sehr effizient, kann sowohl die Entgasung als auch die Schmelzraffination (Entfernung von Einschlüssen) verbessern.

• Nachteile: Relativ neue Technologie, die sich noch in der Entwicklung für eine breite industrielle Akzeptanz befindet, potenzielle Herausforderungen bei der Ausrüstung und Prozesskontrolle.

5. Flussmittel-Entgasung

• Funktionsweise: Der Schmelze werden Flussmittel (Salzgemische) zugesetzt. Diese Flussmittel können mit Wasserstoff reagieren und helfen, ihn im Flussmittel einzufangen, oder sie können die Bildung von Blasen fördern.

• Vorteile: Relativ einfache und kostengünstige Methode.

• Nachteile: Kann Rückstände oder Verunreinigungen in die Schmelze einbringen, potenziell weniger wirksam bei der Erzielung sehr niedriger Wasserstoffgehalte.

6. Rotor-Entgasung

• Funktionsweise: Inertgas (Stickstoff, Argon oder Gemische mit Chlor) wird durch einen Graphitrotor eingeführt, der an einer hohlen Graphitwelle befestigt ist. Der Rotor wird in das geschmolzene Aluminium eingetaucht und gedreht, um das Gas zu verteilen und das Aluminium zu zirkulieren.

• Vorteile: Schnell und effizient durch die Kombination von mechanischer Bewegung und Gasblasen. Granulatflussmittel kann in den Gasstrom für zusätzliche Prozesse wie die Magnesiumentfernung injiziert werden. Die Rotationsentgasung kann automatisiert werden, um die bestmöglichen, wiederholbaren Qualitätsergebnisse zu gewährleisten.

• Nachteile: Regelmäßige Wartung von Graphitwelle und -rotor ist erforderlich. Übermäßiger Rotorverschleiß reduziert die mechanische Bewegung. Wenn körniges Flussmittel durch die Welle und den Rotor eingebracht wird, kann der Gasweg durch Flussmittel blockiert werden.

Die Wahl der richtigen Methode

Die beste Entgasungsmethode hängt von verschiedenen Faktoren ab, einschließlich:

• Gewünschte Wasserstoffgehalte: Einige Verfahren sind besser geeignet, um sehr niedrige Wasserstoffgehalte zu erzielen.

• Chargengröße und Produktionsvolumen: Einige Verfahren sind für größere Betriebe effizienter.

• Kostenbetrachtung: Die Ausrüstungs- und Betriebskosten variieren je nach Verfahren.

• Legierungszusammensetzung: Bestimmte Verfahren sind möglicherweise besser für bestimmte Aluminiumlegierungen geeignet.

High Temperature Systems bietet sowohl tragbare als auch fest installierte Rotorentgasungslösungen an, die Sie hier finden.

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