bedrijfsnieuws over Aluminium ontgassingsproces

Bij processen zoals het gieten en extruderen van aluminium en zijn legeringen veroorzaakt opgeloste waterstof in de smelt porositeit (gasporiën) en verslechtert de productprestaties. Daarom moet gesmolten aluminium vóór het gieten worden ontgast. Ontgassen verlaagt niet alleen het waterstofgehalte, maar verwijdert ook insluitsels en verbetert de metaaldichtheid, waardoor de mechanische eigenschappen en de oppervlaktekwaliteit van gietstukken worden verbeterd.

Spoelen/roterend ontgassen met inert gas:Deze aanpak, die goed wordt toegepast in de aluminiumindustrie, omvat het vernevelen van het inerte gas in een groot aantal zeer kleine belletjes. Het opstijgen van de bellen veroorzaakt tegelijkertijd het ontsnappen van waterstof en het meevoeren van enkele insluitsels. Roterende rotoren verspreiden de bellen fijner en verlengen de verblijftijd, waardoor de efficiëntie van de waterstofverwijdering toeneemt. ([Sohu][1])

Ultrasoon ontgassen:Ultrageluid met hoge intensiteit genereert cavitatie in gesmolten aluminium, waardoor kiemvorming, groei en coalescentie van microbellen mogelijk wordt. Het verhoogt de kinetiek van de waterstofverwijdering aanzienlijk en is vrij van gevaren voor het milieu (chemicaliën zoals chloor). Laboratorium- en industriële toepassingen hebben aangetoond dat ultrasone ontgassing vergelijkbare of betere resultaten oplevert dan traditionele roterende ontgassing met argon.

Vacuüm/vacuümondersteund:Door de druk boven het oppervlak van de smelt te verlagen worden de diffusie en ontsnapping van waterstof bevorderd. In de staalindustrie wordt steeds vaker gebruik gemaakt van vacuümontgassing; in het geval van aluminium wordt dit proces vaak gecombineerd met andere methoden voor een betere efficiëntie.

Enkele veel voorkomende soorten aluminiumontgassers op de markten en fabrieken zijn:

• mobiele roterende aluminiumontgassers, die goed werken in kleine en middelgrote ovens;
• grootschalige online roterende systemen;
• ultrasone ontgassingapparatuur; En
• vacuümondersteunde ontgassingssystemen.

Mobiele en kleinschalige apparatuur maakt gebruik van mechanische rotoren om wervelingen in gesmolten aluminium te creëren en de inerte gassen te introduceren.

Via transducers produceert ultrasone apparatuur cavitatie in de vloeistoffase.

Vacuümsystemen verminderen de lokale druk in gesloten of semi-gesloten omgevingen om het ontgassen te vergemakkelijken.

Verschillende soorten aluminiumontgassers variëren sterk qua structuur, vloeroppervlak en investeringskosten. Bij de selectie moet rekening worden gehouden met de productiecapaciteit en procesvereisten.

Bij het kopen of opzetten van een aluminiumontgassingsproces moet het volgende centraal staan:

• Type inert gas (argon is de eerste keuze).
• Gasstroomsnelheid en injectiemethode (enkel gat, poreuze baksteen of roterende rotor).
• Rotorsnelheid en geometrie (beïnvloedt de beldiameter en dispersie).
• Verwerkingstijd en temperatuur van gesmolten aluminium.

Roterende ontgassing: kleine, talrijke belletjes en langere verblijftijd in de vloeistof hebben de voorkeur. Ultrasone ontgassing: frequentie, vermogen, sondepositie en onderdompelingsdiepte zijn de belangrijkste bedrijfsparameters. De industriële praktijk heeft aangetoond dat poreuze of roterende dispersiemethoden beter presteren dan zuivering met één gat.

Voorbehandeling:Grote insluitsels en oxiden worden vóór het ontgassen verwijderd. Voorverwarmen en stabiliseren van de temperatuur van gesmolten aluminium.

Online-monitoring:Garandeer de effectiviteit van de ontgassing door het testen van het waterstofgehalte, het testen van de dichtheid of metallografisch/CT-testen van gegoten monsters.

Onderhoud van apparatuur:Roterende onderdelen, sondes en afdichtingen moeten regelmatig worden geïnspecteerd om schade aan keramiek/afdichtingen of verstopping van de luchtwegen te voorkomen. Goede bedrijfspraktijken zullen de levensduur van de aluminiumontgasser verlengen en de uitvalpercentages verlagen.

Historisch gezien hadden sommige ontgassingsprocessen (bijvoorbeeld het gebruik van chloorhoudende verbindingen) gevolgen voor het milieu. De industrie verandert daarom naar milieuvriendelijkere oplossingen, zoals puur inert gas en ultrasone methoden.

Let bovendien tijdens het gebruik van apparatuur op het volgende:

• Persoonlijke bescherming.
• Afgasbehandeling - als er chemische gassen worden gebruikt.
• Elektrische veiligheid en bedieningsprocedures bij hoge temperaturen.

Nationale en industriële normen stellen duidelijke eisen aan de processen van elektrolyse en rookgasbehandeling, en een onderneming moet deze naleven.

De selectie van de juiste aluminiumontgasser/procescombinatie hangt af van de productkwaliteitseisen, de productieschaal en de milieu-/veiligheidsnormen:

• Geef de voorkeur aan kleine mobiele of ultrasone apparatuur voor kleine batches of wanneer de ruimte beperkt is.
• Voor grote continugietsels wordt de voorkeur gegeven aan online roterende ontgassing of vacuümondersteunde systemen.
• Gebruik bij hoge milieueisen chloorvrije, residuvrije fysieke ontgassingsmethoden (inert gas/ultrasoon).
• Alleen regelmatig testen en onderhoud van de apparatuur kan een stabiele ontgassingskwaliteit garanderen.