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Desgasificado de Aluminio N2 • Ar
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CRYOINFRA, líder nacional en la venta y servicio de gases industriales, ha desarrollado y optimizado procesos y tecnologías para los Tratamientos de Desgasificación de Aluminio con Argón o Nitrógeno.
Recientemente los procesos de desgasificación de aluminio han logrado substanciales mejoras.
Las estrictasregulaciones en los niveles de contaminación, así como incrementos en las demandas de calidad han obligado a investigar nuevos métodos de desgasificación.
Los desgasificantes tradicionales como cloro, hexacloroetano y diclorodifluorometano (Freón 12), tienden a ser sustituidos debido a su alta emisión de contaminantes que atacan la capa de ozono. Esto ha impulsado el desarrollo de nuevos métodos dedesgasificación, tales como el uso de gases inertes los cuales tienen una influencia directa sobre el aumento de la calidad del producto, y una completa eliminación de los gases contaminantes.
El aluminio y sus aleaciones son muy susceptibles a absorber Hidrógeno durante la fusión y la colada. Debido a que la solubilidad del Hidrógeno en el aluminio se incrementa exponencialmente al aumentar latemperatura, una gran cantidad de Hidrógeno es captado por el metal durante la etapa de fusión, mismo que es expulsado durante la solidificación formando burbujas; un porcentaje de éstas salen a la atmósfera, pero la cantidad remanente permanece en el aluminio causando porosidades en la pieza sólida.
La formación de estas porosidades es promovida por la presencia de inclusiones en el metal que actúancomo nucleantes para las burbujas durante la solidificación, de ahí que el objetivo de la desgasificación sea tanto reducir el nivel del Hidrógeno en el metal líquido, como el de reducir el número de inclusiones (Fig. 1)

 
Fig. 1
El proceso de desgasificación del aluminio consiste en la inyección de un flujo de gas de arrastre (Argón o Nitrógeno) en el aluminio fundido; dicha inyección debellevarse a cabo antes de iniciar la colada del metal fundido. El mecanismo de desgasificación, consiste en la difusión del Hidrógeno a las burbujas del gas de arrastre, esto debido a las diferencias de presión parcial de Hidrógeno entre el gas de arrastre y el aluminio líquido (Fig. 2).

Fig. 2
Uno de los parámetros más importantes de la desgasificación del aluminio que determina el grado de laeficiencia en la desgasificación, es el tamaño de la burbuja inyectada; cuando el tamaño de la burbuja es grande la desgasificación resulta inadecuada. La Fig. 3, muestra el efecto del tamaño de la burbuja en la eficiencia del desgasificado. Otros factores importantes son: el suministro de un número suficiente de burbujas y la protección de la superficie del metal líquido para evitar la reabsorción delHidrógeno.

Fig. 3
Los métodos empleados en la desgasificación del aluminio, se diferencian en dos factores: tipo de desgasificante y medio de inyección.
Los medios de inyección, pueden ser:
Inyección mediante lanzas
Inyección mediante elementos porosos
Inyección mediante máquinas de impulsión rotativas
Tipos de Desgasificantes
Nitrógeno
Gas incoloro, no corrosivo y no flamable, es inerteexcepto cuando es calentado a muy altas temperaturas. Como es un gas no corrosivo, no se requieren materiales especiales para su almacenamiento y control. El Nitrógeno ha sido usado como desgasificante con buenos resultados, su costo es inferior al del Argón, pero los tiempos de desgasificación son más prolongados y consecuentemente se reducen los niveles de produción, aumentando los costos deenergía.
Argón
Gas monoatómico, incoloro, inodoro, no corrosivo y no flamable. El Argón no reacciona con ningún elemento ni compuesto, no requiere tanques de almacenamiento ni equipos de control de flujo especiales. Su eficiencia como desgasificante es muy alta y su emisión de contaminantes es nula; la remoción de Hidrógeno es mayor y los tiempos de desgasificación son menores que con Nitrógeno....