Que é un rotor de desgasificación de grafito?

Rotor de desgasificación de grafitoÚsase habitualmente na industria da fundición de metais, especialmente na fusión e refinado de aluminio e as súas aliaxes, e nalgúns casos para o tratamento de zinc fundido, aliaxes de cobre e outros metais non ferrosos.
Son un compoñente clave no proceso de desgasificación. Ao xirar e inxectar gas inerte, o rotor elimina eficazmente os gases disoltos e parte das inclusións do metal fundido, evitando a porosidade, as cavidades de contracción e outros defectos nas pezas fundidas, garantindo así a calidade tanto interna como superficial dos produtos finais.

1. Material

Os rotores de desgasificación de grafito adoitan mecanizarse con grafito de alta pureza ou grafito isostático polas seguintes razóns:

• Excelente rendemento a altas temperaturas:
  Poden manter a estabilidade estrutural a temperaturas de metal fundido (por exemplo, arredor de 700 °C para o aluminio fundido).

• Estabilidade química:
  Mostran baixa mollabilidade ante o aluminio fundido e outros metais, o que axuda a reducir a erosión severa e a adherencia do metal.

• Forte resistencia á corrosión:
  Poden resistir o ataque de metais fundidos e certos fundentes.

• Boa maquinabilidade:
  O grafito pódese tornear, fresar e perforar, o que facilita a fabricación de rotores en diferentes estruturas e tamaños para adaptarse a varios deseños de fornos e requisitos de proceso.

2. Principio de funcionamento e funcións principais

Remover a masa fundida para promover a liberación de gas

Durante o funcionamento, o rotor de grafito está mergullado no metal fundido e é accionado por un motor a alta velocidade.

• A rotación xera un efecto de axitación, que fai que o metal fundido flúa con máis vigor;

• Isto axuda a levar os gases disoltos e as inclusións que orixinalmente estaban atrapados ou distribuídos de xeito irregular dentro da masa fundida cara á superficie, acelerando a liberación de gas e a flotación da escoria.

Inxección de gas inerte para unha desgasificación eficiente

As pasaxes internas de gas adoitan estar deseñadas dentro do rotor para que se poidan introducir gases inertes (xeralmente argon ou nitróxeno) no metal fundido.

• Baixo a acción do rotor rotatorio, o gas inerte disólvese nun gran número de burbullas finas;

• A medida que estas burbullas ascenden a través da masa fundida, intercambian co hidróxeno disolto e outros gases no metal e lévanos fóra da masa fundida;

• Algúns óxidos finos e inclusións non metálicas tamén se adhiren ás superficies das burbullas e son levados á superficie xuntos, onde se poden eliminar mediante espumado.

3. Escenarios típicos de aplicación

• Desgasificación antes da fundición:
  Antes da fundición da aliaxe de aluminio, a masa fundida trátase para desgasificala e eliminar a escoria co fin de reducir a porosidade e mellorar a densidade das pezas fundidas.

• Procesos de fusión e refinación:
  Nos fornos de fusión ou nos fornos de refinado, os rotores de desgasificación utilízanse para eliminar o hidróxeno e certos óxidos da masa fundida, mellorando así a limpeza da masa fundida.

4. Tipos e formas estruturais dos rotores de desgasificación de grafito

Dependendo do tipo de metal que se procesa, do deseño do forno e do rendemento requirido, os rotores de desgasificación de grafito están dispoñibles en varios deseños, como por exemplo:

• Unidades de desgasificación rotatorias:
  A solución máis común para o tratamento da fusión do aluminio. O rotor está montado nun eixe de motor e xira na canle de metal fundido ou no forno de refinado.

• Diferentes deseños de cabeza de rotor:
  Por exemplo, cabezales de varias láminas ou deseños optimizados para o fluxo que xeran burbullas máis finas e uniformes para mellorar a eficiencia da desgasificación.

• Estruturas integradas ou divididas:
  Algúns rotores mecánizanse como unha soa peza (eixe e cabeza), mentres que outros usan conexións roscadas para que só sexa necesario substituír a cabeza do rotor desgastada, o que reduce os custos de mantemento.

5. Vantaxes e valor

• Boa durabilidade:
  O grafito ofrece unha forte resistencia á corrosión e aos choques térmicos, o que permite que o rotor manteña unha vida útil razoable en ambientes de metal fundido.

• Alta eficiencia de desgasificación:
  A combinación de axitación e inxección de gas inerte reduce significativamente o contido de gas disolto no metal.

• Mellora significativa na calidade do metal:
  Despois de eliminar o gas e as impurezas nocivas, a porosidade da fundición diminúe e a estrutura interna faise máis densa, mellorando tanto as propiedades mecánicas como a calidade da superficie.

Recordatorio:Co tempo, o rotor de grafito desgastarase debido ás altas temperaturas, á tensión mecánica e á oxidación, polo que se require un mantemento e unha substitución regulares.