Uszlachetnianie przemysłowych stopów ALSi w zespolonej obróbce rafinacji barbotażowej

• Autorzy: Zych Jerzy S. , Janus Arkadiusz , Smorawiński Zdzisław

Warianty tytułu

EN

Improvements of industrial ALSi alloys in a complex treatment of the degassing process

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań złożonej rafinacji stopów AISi. W testach modelowych z użyciem wody jako medium wykonano badań porównawcze trzech przemysłowych rotorów stosowanych w obróbce barbotażowej obejmującej rafinację gazową wspomaganą rafinacja z użyciem soli. Obróbka solami w większości rozwiązań prowadzona jest metodą wprowadzania rozdrobnionych soli w głąb leja (wiru). Wykazano, iż podczas celowo wytwarzanego w ciekłym medium leja wokół osi rotora pojawią się podciśnienie dochodzące do wartości 20 mm(H2). Pobocznym skutkiem tego zjawiska jest zasysanie cieczy (wody/metalu) z górnych warstw i szybki transport tej cieczy w głąb kąpieli. W testach porównawczych wykazano, iż konstrukcja głowic rotora ma duży wpływ na poziom powstającego podciśnienia. W każdym wypadku zwiększanie szybkości obrotowej prowadzi do zwiększenia wartości podciśnienia. Transport cieczy (metalu) z górnych warstw w kadzi/zbiorniku prowadzi do wtórnego zanieczyszczenia kąpieli tlenkami pływającymi po powierzchni. Obecność tych trąceń wykazano w teście PODFA, wykonanym w realnych przemysłowych warunkach. W pracy wykazano, iż najbardziej korzystnym rozwiązaniem w złożonej rafinacji barbotażowej jest transport soli rafinującej kanałem wykonanym osi i głowicy rotora. W tym rozwiązaniu nie ma potrzeby wytwarzania technologicznego leja dla wprowadzenia soli rafinujących.

EN

Results of investigations of the complex refining of AlSi alloys are presented in the hereby paper. Comparative investigations of three industrial rotors applied in the degassing process using a rotating head, consisting of a gaseous refining supported by a salt refining, were performed using water as a medium. Treatment by salts, in most solutions, is carried out by an introduction of disintegrated salts deep inside a vortex. It was shown that during the intentionally formed vortex the negative pressure, reaching up to 20 mm(H2), occurs in a liquid medium around the rotor axis. The side effect of this phenomenon is the liquid (water/metal) drawing in from upper layers and its fast transport into the bath depth. It was proved, in comparative tests, that the rotor head structure has a significant influence on the negative pressure level. In each case, increasing of the rotation speed leads to the increase of the negative pressure. Transportation of a liquid (metal) from its upper layers, in a ladle/container, causes secondary contaminations of the bath by oxides floating on its surface. Presence of these inclusions was indicated by the PODFA tests performed under real industrial conditions. It was shown in this study that the most favorable solution in the complex degassing process is the transport of refining salts via the channel constructed in the axis and head of the rotor, since in this solution there is no need of making the technological vortex for introducing of refining salts.

Słowa kluczowe

PL

stop AlSi; rafinacja barbotażowa; odlewnictwo

EN

AlSi alloy; barbotage refining; founding

• Wydawca: Stowarzyszenie Techniczne Odlewników Polskich
• Czasopismo: Przegląd Odlewnictwa
• Rocznik: 2022
• Tom: Vol. 72, nr 5-6
• Strony: 248--255
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys.

Twórcy

autor

Zych Jerzy S.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Odlewnictwa, Kraków

autor

Janus Arkadiusz

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Odlewnictwa, Kraków

autor

Smorawiński Zdzisław

• Technologia & Technika, Konin

Bibliografia

• 1. BATOR J.: (1980), ALUMINIUM, vol 56, s. 519-522
• 2. CZEKAJ E, ZYCH J., KWAK, Z., GARBACZ-KLEMPKA A.: (2016), Ouality index of the AISi7Mg0.3 aluminium casting alloy depending on the heat treatment parameters (Archives of Foundry Engineering), vol. 16 iss. 3, s. 25-28
• 3. SATERNUS M.: (2011), „Rafinacja aluminium i jego stopów przez przedmuchiwanie argonem", Monografia, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice
• 4. SMORAWIŃSKI.: (2020), „Urządzenia do rafinacji barbotażowej aluminium jego stopów MDS-3F. „Nowa jakość", Przegląd Odlewnictwa 7-8, s. 254-256
• 5. Patent Stanów Zjednoczonych US 5.846.48
• 6. PEDERSEN T.: Efficiency of purification from hydrogen of alkali metals and inclusions in refining equipment of the Hydro Metal type; Hydro Aluminum R&D Center; Materials for customers
• 7. BONDEREK Z., SMORAWIŃSKI Z.: (1999), Ocena zjawisk na granicy faz: ciekły metal - atmosfera, podczas rafinacji aluminium i jego stopów przy pomocy urządzenia z wirującą dyszą; Konferencja Naukowo - Techniczna Odlewnictwa Metali Nieżelaznych; Kraków-Ustronie-Kęty; 19-21 maj
• 8. BATOR J.: (1973), Procesy fizykochemiczne zachodzące pomiędzy aluminium a fazą gazową; Biuletyn IMN 4/73
• 9. BLACKBURN R.B.: (1980), Sampling of molten aluminum for testing the content of non-metallic ALUMINUM inclusions, No. 9, pp. 585-587.
• 10. FRONTCZAK A.: (2004), Badania czystości ciekłego aluminium urządzeniem ABB Prefil - Footoprinter; Aluminium Konin - lmprexmetal S., (nie publikowane)
• 11. CHEN X.-G. KLINKENBERG F.-J., ENGLER S .: (1993), Ouality control of liquid aluminum - literaturę review. Part II Absorption of hydrogen and hydrogen content; Giesserei - Praxis Nr. 1/2, p. 14-26

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).