Què és un rotor de desgasificació de grafit?

Rotor de desgasificació de grafits'utilitza habitualment en la indústria de la fosa de metalls, especialment en la fusió i el refinament de l'alumini i els seus aliatges, i en alguns casos per al tractament de zinc fos, aliatges de coure i altres metalls no ferrosos.
Són un component clau en el procés de desgasificació. En girar i injectar gas inert, el rotor elimina eficaçment els gasos dissolts i part de les inclusions del metall fos, evitant la porositat, les cavitats de retracció i altres defectes en les peces de fosa, i garantint així la qualitat tant interna com superficial dels productes finals.

1. Material

Els rotors de desgasificació de grafit solen mecanitzar-se a partir de grafit d'alta puresa o grafit isostàtic pels motius següents:

• Excel·lent rendiment a altes temperatures:
  Poden mantenir l'estabilitat estructural a temperatures de metall fos (per exemple, al voltant de 700 °C per a l'alumini fos).

• Estabilitat química:
  Mostren baixa humectabilitat a l'alumini fos i altres metalls, cosa que ajuda a reduir l'erosió severa i l'adherència del metall.

• Forta resistència a la corrosió:
  Poden resistir l'atac de metalls fosos i certs fluxos.

• Bona maquinabilitat:
  El grafit es pot tornejar, fresar i perforar, cosa que facilita la fabricació de rotors en diferents estructures i mides per adaptar-se a diversos dissenys de forns i requisits de procés.

2. Principi de funcionament i funcions principals

Remenant la massa fosa per promoure l'alliberament de gas

Durant el funcionament, el rotor de grafit s'immergeix en el metall fos i és accionat per un motor a alta velocitat.

• La rotació genera un efecte d'agitació, que fa que el metall fos flueixi amb més vigor;

• Això ajuda a portar els gasos dissolts i les inclusions que originalment estaven atrapats o distribuïts de manera desigual dins de la fosa cap a la superfície, accelerant l'alliberament de gas i la flotació de l'escòria.

Injecció de gas inert per a una desgasificació eficient

Els conductes de gas interns solen estar dissenyats dins del rotor de manera que es puguin introduir gasos inerts (normalment argó o nitrogen) al metall fos.

• Sota l'acció del rotor giratori, el gas inert es descompon en un gran nombre de fines bombolles;

• A mesura que aquestes bombolles pugen a través de la fosa, intercanvien amb hidrogen dissolt i altres gasos al metall i els transporten fora de la fosa;

• Alguns òxids fins i inclusions no metàl·liques també s'adhereixen a les superfícies de les bombolles i són portats a la superfície junts, on es poden eliminar mitjançant un escumat.

3. Escenaris d'aplicació típics

• Desgasificació abans de la colada:
  Abans de la fosa d'aliatge d'alumini, la fosa es tracta per desgasificar-la i desescorificar-la per reduir la porositat i millorar la densitat de les peces foses.

• Processos de fusió i refinació:
  En els forns de fusió o els forns de refinació, els rotors de desgasificació s'utilitzen per eliminar l'hidrogen i certs òxids de la fosa, millorant així la neteja de la fosa.

4. Tipus i formes estructurals dels rotors de desgasificació de grafit

Segons el tipus de metall que es processa, el disseny del forn i el rendiment requerit, els rotors de desgasificació de grafit estan disponibles en diversos dissenys, com ara:

• Unitats de desgasificació rotatives:
  La solució més comuna per al tractament de la fosa d'alumini. El rotor està muntat sobre un eix del motor i gira a la cubeta de metall fos o al forn d'afinació.

• Diferents dissenys de capçal de rotor:
  Per exemple, capçals de múltiples fulles o dissenys optimitzats per al flux que generen bombolles més fines i uniformes per millorar l'eficiència de la desgasificació.

• Estructures integrades o dividides:
  Alguns rotors es mecanitzen com una sola peça (eix i capçal), mentre que d'altres utilitzen connexions roscades de manera que només cal substituir el capçal desgastat del rotor, cosa que redueix els costos de manteniment.

5. Avantatges i valor

• Bona durabilitat:
  El grafit ofereix una forta resistència a la corrosió i als xocs tèrmics, cosa que permet que el rotor mantingui una vida útil raonable en entorns de metall fos.

• Alta eficiència de desgasificació:
  La combinació d'agitació i injecció de gas inert redueix significativament el contingut de gas dissolt en el metall.

• Millora significativa en la qualitat del metall:
  Després d'eliminar el gas i les impureses nocives, la porositat de la fosa disminueix i l'estructura interna esdevé més densa, millorant tant les propietats mecàniques com la qualitat de la superfície.

Recordatori:Amb el temps, el rotor de grafit es desgastarà a causa de les altes temperatures, l'estrès mecànic i l'oxidació, per la qual cosa cal un manteniment i una substitució regulars.