المبدأ الأساسي لتقنية إزالة الغازات بالتفريغ يعتمد على قانون سيفرت - ذوبان الهيدروجين في الألومنيوم يتناسب طرديًا مع الجذر التربيعي للضغط الجزئي للهيدروجين في الطور الغازي. من خلال إنشاء بيئة ضغط سلبي في غرفة تفريغ مغلقة، يتم تقليل الضغط الكلي والضغط الجزئي للهيدروجين في الطور الغازي بشكل كبير، ويتم تعزيز القوة الدافعة لإزالة الهيدروجين ديناميكيًا حراريًا. بالاقتران مع الحقن الدوار للغاز الخامل، فإن عمق إزالة الغازات يتجاوز بكثير معدات الضغط الجوي. صندوق معدات إزالة الغازات بالتفريغ هو هيكل مغلق بالكامل، مع نظام ضخ تفريغ متصل بالجزء العلوي. يغوص الدوار أيضًا من الأعلى ويدخل في المصهور لإكمال التنقية بالنفخ في جو ضغط سلبي. وفقًا لمستوى المعالجة، تنقسم إزالة الغازات بالتفريغ إلى فئتين: صندوق واحد ودوار واحد وصندوق مزدوج ودوار مزدوج.

1. معدات إزالة الغازات بالتفريغ بصندوق واحد ودوار واحد

تعتمد إزالة الغازات بالتفريغ بصندوق واحد ودوار واحد على غرفة تفريغ مغلقة واحدة، مجهزة بمجموعة من دوارات الحقن الدوارة، وتتصل الغرفة بوحدة التفريغ. عادة ما يتم التحكم في ضغط العمل المطلق بين 10-50 كيلو باسكال. يدخل المصهور ويخرج من الغرفة عبر قناة تدفق مغلقة، ويحافظ نظام تحكم مطابق لمستوى السائل على استقرار حجم المصهور في الغرفة، مما يضمن بيئة تفريغ مستمرة وموثوقة.

مقارنة بمعدات الغمر بالضغط الجوي من نفس المستوى، فإن المزايا الأداء لإزالة الغازات بالتفريغ أحادي المرحلة واضحة جدًا: تعزز بيئة الضغط السلبي بشكل كبير القوة الدافعة الديناميكية الحرارية لإزالة الهيدروجين، ويمكن أن تصل معدل إزالة الهيدروجين للمعدات أحادية المرحلة إلى 70٪ ~ 85٪. بعد المعالجة، يمكن تقليل محتوى الهيدروجين بشكل ثابت إلى أقل من 0.1 مل / 100 جرام من الألومنيوم، وعمق التنقية يماثل معدات الضغط الجوي ثلاثية المراحل؛ هيكل الصندوق الواحد مدمج نسبيًا، وتحت نفس المتطلبات لمؤشرات إزالة الغازات، فإن المساحة المشغولة والاستثمار أفضل من مخطط الضغط الجوي ثلاثي المستويات؛ في الوقت نفسه، يمكن لبيئة التفريغ قمع تفاعل الأكسدة السطحي للمصهور، وتقليل كمية الخبث العائم المتولد، وتقليل احتراق المعدن.

تأتي عيوبه بشكل أساسي من نظام التفريغ والختم: أولاً، هياكل الختم الديناميكية والثابتة في بيئات المصهور ذات درجة الحرارة العالية معقدة، وتتعرض مكونات الختم للتآكل طويل الأمد بسبب درجات الحرارة العالية وسائل الألومنيوم، مما يؤدي إلى تآكل سريع، وصعوبة الصيانة وتكاليفها أعلى بكثير من معدات الضغط الجوي؛ ثانيًا، التشغيل المستمر لوحدات التفريغ يستهلك طاقة عالية، مما يزيد من تكاليف الإنتاج والتشغيل؛ أخيرًا، منافذ الدخول والخروج لقناة التدفق المغلقة عرضة للتكلس والعقد، وفي الحالات الشديدة، هناك خطر تسرب الألومنيوم، مما يتطلب مستويات عالية جدًا من التشغيل والصيانة اليومية. تستخدم إزالة الغازات بالتفريغ بصندوق واحد ودوار واحد بشكل أساسي في خطوط إنتاج سبائك الألومنيوم الخاصة الراقية ذات القدرة الإنتاجية الصغيرة والمتوسطة، مثل سبائك الألومنيوم الصغيرة الدفعات للطيران، وصب سبائك الألومنيوم الوظيفية الخاصة، وسيناريوهات أخرى. 

2. معدات إزالة الغازات بالتفريغ بصندوق مزدوج ودوار مزدوج

تعتمد إزالة الغازات بالتفريغ بصندوق مزدوج ودوار مزدوج على غرفة تفريغ مغلقة على مرحلتين متصلتين على التوالي، وكل غرفة مرحلة مجهزة بدوار مستقل ونظام تفريغ مستقل. يمكن أن تعمل بدرجة تفريغ متدرجة: تستخدم المرحلة الأولى تفريغًا منخفضًا لإكمال إزالة الغازات التقريبية وإزالة معظم محتوى الهيدروجين؛ تستخدم المرحلة الثانية تفريغًا عاليًا لتحقيق إزالة الغازات الدقيقة وتحقيق هدف محتوى الهيدروجين المنخفض للغاية في الطرف. 

هذا التكوين هو أحد أكثر عمليات إزالة الغازات كفاءة في الصناعة الحالية. يمكن أن يؤدي الجمع بين التفريغ ثنائي المراحل والحقن ثنائي المراحل إلى زيادة معدل إزالة الهيدروجين إلى أكثر من 90٪. في ظل ظروف التشغيل المستقرة، يمكن التحكم في محتوى الهيدروجين في مصهور الطرف عند 0.05 ~ 0.08 مل / 100 جرام من الألومنيوم، مما يمكن أن يلبي متطلبات المنتجات عالية الجودة للغاية؛ يمكن أن يقلل تصميم التفريغ المتدرج ثنائي المراحل من ضغط الحمل لنظام تفريغ أحادي المرحلة ويحسن استقرار التشغيل العام؛ في الوقت نفسه، تتمتع قدرة إزالة الغازات العميقة بتكيف قوي مع المواد الواردة عالية الهيدروجين وسبائك امتصاص الهيدروجين عالية المغنيسيوم، مع هامش معالجة كافٍ.

عيوب معدات التفريغ ثنائية المراحل واضحة أيضًا: هيكل المعدات معقد للغاية، مع غرف مغلقة ثنائية المراحل وأنظمة تفريغ ثنائية المراحل مكدسة بأنظمة التحكم. تكلفة الاستثمار الأولية هي عدة أضعاف معدات الدوار الواحد بالضغط الجوي، وفقط خطوط الإنتاج الراقية للمؤسسات الرائدة لديها القدرة على التكوين؛ أثناء التشغيل، استهلاك طاقة التفريغ، وتآكل الختم، وتكاليف المواد الاستهلاكية للدوار كلها في مستوى عالٍ، مما يجعل الصيانة صعبة ويشكل خطرًا عاليًا للتوقف عن العمل بسبب الأعطال؛ في الوقت نفسه، يكون انخفاض درجة الحرارة أثناء العملية الطويلة لنقل المصهور كبيرًا، ويجب تجهيز نظام تسخين عبر الإنترنت لزيادة استهلاك الطاقة والتكاليف بشكل أكبر. في الوقت الحالي، يتم تكوين إزالة الغازات بالتفريغ بصندوق مزدوج ودوار مزدوج بشكل أساسي لخطوط الإنتاج ذات متطلبات الجودة العليا، مثل مواد الخزانات الراقية ذات القدرة الإنتاجية الكبيرة جدًا، والألواح السميكة للطيران، والألواح الألومنيوم الراقية للمركبات الجديدة للطاقة.