除气机的工作原理
除气机是一种用于净化金属液(如铝液)的设备,其核心功能是去除金属液中的气体(主要是氢气)和杂质,从而提高金属液的纯净度和最终产品的性能。以下是除气机的详细工作原理:
1. 旋转喷吹原理
旋转式除气机通过高速旋转并喷射惰性气体(如氩气或氮气)的转子,将惰性气体的大气泡打散成非常细小的小气泡,并使其均匀地分散在金属液中。这些小气泡在金属液中上升过程中,通过气体分压差和表面吸附原理,吸附金属液中的氢气和杂质,并将它们带到液体表面。
2. 气体分压差和表面吸附
气泡的气分压为零,而金属液中的氢分压较高,因此氢气会不断向气泡中扩散。同时,金属液中的非金属夹杂物也会被吸附在气泡表面,随着气泡的上升,这些杂质被带到金属液表面并排出。
3. 影响除气效率的因素
除气效率受以下因素影响:
金属液的流量或体积:金属液的流量越大,需要处理的气体量也越大。
惰性气体的流量:气体流量可以根据金属液的体积进行调节,以确保足够的气体与金属液接触。
气泡的大小和分布:气泡越小,总表面积越大,与金属液的接触面积也越大,从而提高除气效率。
气泡与金属液的接触时间:气泡在金属液中的停留时间越长,除气效果越好。
4. 精炼剂的使用
除气机还可以通过石墨转子将粉状精炼剂送入金属液中。精炼剂在机械搅拌和微小惰性气体的共同作用下,与金属液充分反应,生成的反应物夹渣上浮,达到除渣效果。
5. 真空除气
真空除气器利用真空泵的抽吸作用,在真空罐内创造负压区,使金属液中的气体被迫析出并被抽出。这种设备广泛应用于化工、石油、制药和食品加工等领域