Flux di raffinazione dell'alluminio di grado industriale per un'elevata efficienza di degassamento e rimozione dell'idrogeno nell'alluminio fuso

Il flusso di raffinazione dell'alluminio è un composto chimico solido, polveroso o granulare (o una miscela di composti) utilizzato durante la fusione e la conservazione dell'alluminio e delle sue leghe.rimuovere gas idrogeno disciolto e inclusioni non metalliche(come ossidi, carburi e nitruri) dal metallo fuso.

Pensateci come a un detersivo o un depuratore per alluminio fuso.

L'alluminio fuso è altamente reattivo e reagisce facilmente con l'atmosfera (soprattutto il vapore acqueo - H2O) portando a due gravi difetti nel prodotto finito:

• Porosità (gas idrogeno):L'alluminio fuso può sciogliere l'idrogeno, quando il metallo si solidifica, la solubilità dell'idrogeno scende drasticamente, costringendolo a bollire fuori.indebolire gravemente le sue proprietà meccaniche (come resistenza e duttilità) e tenuta alla pressione.
  • Fonte di idrogeno:La fonte principale è la reazione:2Al + 3H2O → Al2O3 + 6H
  • L'idrogeno atomico [H] si dissolve poi nella fusione.
• Inclusioni (ossidi e altre impurità):L'alluminio forma un ossido stabile (Al2O3) sulla sua superficie.inclusioni abrasive agiscono come concentratori di tensione, riducendo la durata della fatica e la lavorabilità del metallo.

Il flusso opera attraverso una combinazione di meccanismi chimici e fisici:

• Reazione chimica:
  • Degassaggio:Molti flussi contengono sali che si decompongono alle temperature dell'alluminio fuso.Essacloroetano (C2Cl6)Le bolle di cloro reagiscono poi con l'idrogeno sciolto per formare cloruro di idrogeno (HCl), che scappa in superficie.
    • C2Cl6 (s) → 2C (fuliggine) + 3Cl2 (g)
    • Cl2 + 2[H] → 2HCl (g)
  • Degassatori alternativi:I flussi moderni più sicuri e più comuni usano sali comeCloruro di magnesio (MgCl2)che rilasciano gas che svolgono la stessa funzione senza i fumi tossici di cloro.
• Azione fisica (umidità e aggregazione):
  • Il flusso fuso forma uno strato di scorie liquide sopra la fusione, proteggendola da ulteriore ossidazione.
  • In particolare, il flusso riduce iltensione superficialetra l'alluminio fuso e le inclusioni di ossido (Al2O3). Questo permette alle minuscole particelle di ossido disperse di unirsi (agglomerarsi) e galleggiare sulla superficie,dove vengono assorbiti nello strato di scorie (sborra)Questa scorie viene quindi facilmente scremata prima della fusione.

I flussi sono spesso classificati in base alla loro funzione primaria e alla base chimica.

Nota:La maggior parte dei flussi commerciali sono una miscela di questi componenti per fornire più funzioni contemporaneamente.

La corretta applicazione è fondamentale per l' efficacia e la sicurezza.

• Preparazione:La fusione deve essere alla temperatura corretta (in genere 700-750°C o 1300-1380°F).
• Metodi di applicazione:
  • Iniezione del rotore (più efficace):Un'impellatrice rotante viene immersa nella fusione e viene iniettato un flusso controllato di flusso (o gas inerte mescolato a polvere di flusso).Questo crea una fine dispersione di bolle e garantisce un contatto completo con l'intero volume di fusioneQuesto è lo standard nelle fonderie industriali.
  • Immersione (metodo Bell):Il flusso viene collocato in una "campana" di acciaio perforata e immerso nel fondo del forno o della cucchiaia.
  • Semplice addizione:Per le operazioni su piccola scala, il flusso può essere spruzzato sulla superficie e quindi rastrellato o mescolato.
• Skimming:Dopo un periodo di tenuta sufficiente (5-15 minuti), la scorie di flusso (dross) ora sporche che sono sprofondate in superficie devono essere completamente scremate.Lasciare il flusso usato nella fornace ricontamina il metallo.
• Casting:Il metallo pulito e degassato viene poi versato in stampi.

In sintesi,Il flusso di raffinazione dell'alluminio è uno strumento chimico essenziale utilizzato per pulire e degassare l'alluminio fuso, migliorando drasticamente la qualità, l'integrità e le prestazioni delle fusioni finali in alluminio.La scelta del flusso e del metodo di applicazione dipende dalla lega specifica, dalla scala di funzionamento e dai requisiti qualitativi.