Екологічно чистий спосіб фінішного рафінування алюмінієвих сплавів

Processy litʹâ, 2019, Tom 137, №5, p.11-16

Анотація

Подано 18.07.2019

УДК 669.715:66.067

У Фізико-технологічному інституті металів і сплавів НАН України розроблено і пройшов дослідно-промислову перевірку новий спосіб фінішного роторного рафінування алюмінієвих сплавів, який полягає в наступному: дозу алюмінієвого розплаву обробляють ексцентриковим обертовим ротором, який за рахунок ексцентриситету розвиває потужні внутрішні гідроциркуляційні потоки, швидкість яких становить 5−6 см/с з одночасним, за рахунок дисбалансу, накладенням низькоамплітудної вібрації (А = 0,05−0,1 мм). Такий спільний вплив сил на розплав викликає,з одного боку, локальне утворення зон розрядження, куди спрямовується розчинений у розплаві алюмінію атомарний водень, утворюючи молекули і газові бульбашки, з іншого (за рахунок вібрації) розрив суцільності середовища в реакційній зоні «розплав − поверхня обертаючого ротора», внаслідок інерції швидкість зворотньо-поступального руху окремих частинок буде різною, що призводить до утворення мікропорожнин зі зниженим тиском, куди спрямовується розчинений у розплаві водень, утворюючи газові бульбашки. Для візуалізації процесу роторної обробки використовували воду з різним вмістом СО2 , що дозволило простежити за процесом газовиділення і визначити швидкість руху газових бульбашок у воді. При цьому встановлено, що газові бульбашки діаметром менше 1 мм через низькі швидкості переміщення не можуть подолати поверхневий натяг води і скупчуються на нижній його поверхні. Дослідно-промислове випробування нового екологічно чистого способу рафінування дозволило збільшити вихід придатних кокільних алюмінієвих виливків масою 4 і 8 кг до 100 %.