Übermäßiger Wasserstoff in geschmolzenem Aluminium: Wie kontinuierliche Schmelzgießwerkstätten den Wasserstoffindex der Schmelze stabilisieren

Bei der kontinuierlichen Schmelz- und Gießproduktion von Aluminiumlegierungen bestimmt der gelöste Wasserstoff in der Schmelze weitgehend die endgültige Gussqualität. Bei hohen Arbeitstemperaturen nimmt geschmolzenes Aluminium leicht Feuchtigkeit auf und erzeugt Wasserstoff. Überschüssiger Wasserstoff verursacht Porosität und Schrumpfdefekte in Fertigprodukten.

Für kontinuierliche Brammen-, Barren- und Sekundäraluminium-Verarbeitungslinien können manuelle Probenahme und Batch-Behandlung den Wasserstoff nicht konstant im qualifizierten Bereich halten. Viele Werkstätten sehen sich schwankenden Wasserstoffeinträgen aus Rohaluminium gegenüber, während herkömmliche Raffinationsanlagen keine abgestufte Kontrolle aufweisen, um auf unterschiedliche eingehende Wasserstoffgehalte zu reagieren.

Als Inline-Einheit zur kontinuierlichen Schmelzeraffination wendet die FDUII-30 Festbox-Doppelrotor-Entgasungseinheit die Doppelrotor-Inertgas-Dispergierungstechnologie an. Sie liefert abgestufte Auslass-Wasserstoffschwellenwerte entsprechend der Einlass-Wasserstoffkonzentration und passt zu einer kontinuierlichen Produktionskapazität von 25–35 t/h. Durch Rühren mit Inertgas N₂ oder Ar trennt die Einheit Wasserstoff von geschmolzenem Aluminium ohne Unterbrechung der Offline-Charge.

Quelle: Dokument „Datenblatt für Inline-Entgasungsparameter mit Doppelrotor“

Alleiniges Rühren durch den Rotor kann keine langfristig stabile Entgasungsleistung gewährleisten. Diese Einheit verwendet eine eingetauchte Einlass-Auslass-Struktur, um Umgebungsluft zu isolieren und eine erneute Wasserstoffaufnahme zu verhindern. Eine Konzentrizitätsabweichung der Antriebswelle von ≤0,5 mm unterdrückt heftige Turbulenzen auf der Flüssigkeitsoberfläche, die Schlackeneinschlüsse und eine erneute Wasserstoffaufnahme verursachen können.

Der Gasregelkasten unterstützt den Wechsel von Arbeits-, Leerlauf- und Notgasstromkreisen. Der Leerlaufmodus schützt die Rotoren während Produktionspausen und verhindert Leistungsdrift. Eine monolithische gesinterte feuerfeste Auskleidung ermöglicht einen langanhaltenden, hochtemperaturigen Dauerbetrieb.

• Diese Ausrüstung konzentriert sich auf die Inline-Wasserstoffentfernung und kann keine anderen Verunreinigungen beseitigen, die aus vorgelagerten Prozessen stammen.
• Die Anlagen müssen Wasserstoffprüfgeräte für die periodische Probenahme sowohl am Einlass als auch am Auslass einsetzen, um die praktischen Behandlungsergebnisse zu überprüfen.