دوار الجرافيتيُعدّ دوار الجرافيت المستخدم في صب الألومنيوم من المعدات المساعدة الأساسية في صناعة صب سبائك الألومنيوم، حيث يُنقّي مصهور الألومنيوم ويحسّن جودة واستقرار صب سبائك الألومنيوم. ستتناول هذه المقالة مبدأ عمل دوارات الجرافيت المستخدمة في صب الألومنيوم، ومزاياها، وخصائصها، والحلول المُخصصة لها، وذلك لمساعدة المزيد من الناس على فهم أهمية هذا الجهاز الرئيسي ومجالات تطبيقه.
مبدأ العمل: مفتاح تنقية مصهور الألومنيوم
تتمثل الوظيفة الرئيسية لدوار الجرافيت المستخدم في صب الألومنيوم في حقن غاز النيتروجين أو الأرجون في مصهور الألومنيوم من خلال الدوران، مما يؤدي إلى تفتيت الغاز إلى عدد كبير من الفقاعات المشتتة وتوزيعها في المعدن المنصهر. بعد ذلك، يستخدم دوار الجرافيت الضغط التفاضلي للفقاعات الغازية في المصهور ومبدأ الامتزاز السطحي لامتصاص غاز الهيدروجين وخبث الأكسدة في المصهور. ترتفع هذه الفقاعات تدريجيًا مع دوران دوار الجرافيت، وتحمل الغازات الضارة والأكاسيد الممتصة من سطح المصهور، مما يلعب دورًا في تنقية المصهور. بفضل التوزيع الصغير والمنتظم للفقاعات في المصهور، والتي تختلط بالتساوي مع المصهور ولا تشكل تدفقًا هوائيًا مستمرًا، يمكن إزالة غاز الهيدروجين الضار في مصهور الألومنيوم بفعالية، مما يحسن بشكل كبير من فعالية التنقية.
مميزات وخصائص دوار الجرافيت
تتميز دوارات الجرافيت المستخدمة في صب الألومنيوم بالعديد من المزايا والخصائص في صب سبائك الألومنيوم، مما يجعلها تحظى بشعبية كبيرة. أولًا، تُصنع فوهة دوار الجرافيت من الجرافيت عالي النقاء بمعالجة سطحية خاصة، ما يجعل عمرها الافتراضي عادةً ثلاثة أضعاف عمر المنتجات العادية. هذا يعني أن دوارات الجرافيت تعمل بثبات لفترة طويلة، مما يقلل من تكرار الاستبدال وتكاليف العمالة.
ثانيًا، تُقلل دوارات الجرافيت تكاليف المعالجة، واستهلاك الغاز الخامل، ومحتوى الألومنيوم في مصهور الألومنيوم. أثناء عملية إزالة الغازات والتنقية، بفضل هيكل الفوهة المُصمم بشكل معقول، يُشتت دوار الجرافيت الفقاعات ويخلطها بالتساوي مع سائل سبائك الألومنيوم، مما يزيد من مساحة التلامس والوقت بين الفقاعات وسائل سبائك الألومنيوم، مما يُحسّن من فعالية إزالة الغازات والتنقية.
بالإضافة إلى ذلك، يمكن التحكم في سرعة دوار الجرافيت عبر تنظيم سرعة محول التردد، مما يتيح تعديلًا سلسًا، بحد أقصى 700 دورة/دقيقة. هذا يُسهّل التشغيل والتحكم أثناء عملية الإنتاج، ويسمح بمعدل إزالة الغازات يتجاوز 50%، مما يُقلل وقت الصهر ويُخفّض تكاليف الإنتاج.
حل مخصص: تلبية الاحتياجات المختلفة
لتصميم وطلب دوارات الجرافيت لصب الألومنيوم، ونظرًا لاختلاف مواصفاتها المستخدمة في خطوط الإنتاج المختلفة، يلزم إجراء تحليل فني بناءً على رسومات التصميم الأصلية التي يقدمها العميل واستبيان بيئة الاستخدام في الموقع لدوارات الجرافيت المُعبأة. يُقترح خطة معالجة مناسبة لمقاومة التآكل بناءً على عوامل مثل سرعة الدوران واتجاهه وموقعه النسبي مع سطح سائل الألومنيوم. تُصنع فوهة دوار الجرافيت من الجرافيت عالي النقاء، ولا يقتصر هيكلها على تشتيت الفقاعات فحسب، بل تستفيد أيضًا بشكل كامل من قوة الطرد المركزي الناتجة عن تحريك مصهور سبيكة الألومنيوم لدخول المصهور إلى الفوهة واختلاطه بالتساوي مع الغاز المرشوش أفقيًا، مما يُشكل تدفقًا غازيًا سائلًا ويرش للخارج، مما يزيد من مساحة وزمن التلامس بين الفقاعات وسائل سبيكة الألومنيوم، وبالتالي يُحسّن من فعالية إزالة الغازات والتنقية.
يتمتع دوار الجرافيت بمجموعة واسعة من المواصفات وهو مناسب لـΦ دوار 70 مم ~ 250 مم وΦ مروحة بقطر يتراوح بين 85 مم و350 مم. يتميز دوار الجرافيت عالي النقاء بخصائص القوة العالية، ومقاومة درجات الحرارة العالية، ومقاومة تآكل تدفق الألومنيوم، مما يجعله يعمل بثبات في بيئات ذات درجات حرارة عالية.
Cالاستنتاج
باختصار، تلعب دوارات الجرافيت المستخدمة في صب الألومنيوم دورًا محوريًا في صب سبائك الألومنيوم، حيث تُحسّن جودة واستقرار صب سبائك الألومنيوم من خلال تنقية مصهور الألومنيوم. تتميز دوارات الجرافيت بعمر خدمة أطول وكفاءة أعلى في إزالة الغازات وتنقيتها، مما يُقلل من تكاليف المعالجة، واستهلاك الغاز الخامل، ومحتوى الألومنيوم في الخبث، مما يُحسّن كفاءة الصب وفعالية الإنتاج من حيث التكلفة. بفضل التصميم المدروس واختيار المواصفات المناسبة، تُلبي دوارات الجرافيت احتياجات خطوط إنتاج صب سبائك الألومنيوم المختلفة، مُوفرةً دعمًا وضمانًا موثوقًا لتطوير صناعة صب سبائك الألومنيوم. مع التقدم المستمر في تكنولوجيا التصنيع، ستواصل دوارات الجرافيت المستخدمة في صب الألومنيوم لعب دور مهم في مجال صب سبائك الألومنيوم، مما يُعزز التطور والابتكار المستمرين في هذه الصناعة.
وقت النشر: ١٧ أكتوبر ٢٠٢٣