ローターは回転ジェット脱ガス装置の基本機能部品であり,その構造設計と材料の性質は直接泡の精製効果を決定します.溶融流域の形状沈没装置のローター構造は主に2つのカテゴリーに分かれます:純粋ローター遠心切断型とステータローター複合導体型.材料は2つの主要なシステムを形成しますグラフィットとシリコンナイトリドの陶器

1ローターの構造型と性能差

純粋なローターノズルは,遠心シアローターとも呼ばれ,刃や溝を持つ回転体を有する.慣性ガスは,ローターの中央空気管から導入され,ローターの底部または側空気孔から噴出されます.ローターの高速回転によって発生する遠心力と切断力に頼ることで,連続的な空気流は小さな泡に分裂し,溶融液を循環的な流れへと駆動します.一般的な構造は,インペラータイプトルビンのタイプなど,これらは業界で最も広く使用されている基本構成です.

その利点は次のとおりです.

• シンプルな構造,低製造困難,低調達コスト,低交換コスト
• ローターは強い動力,高速な溶融循環速度,高粘度および高収納溶融に適性がある.
• 流通経路は開いており,浮遊したスラッグによって簡単に遮断されず,汚れや高スラッグ廃棄物の溶融のために生産ラインに友好的で,清掃と保守サイクルが長くなります.

制限は3つの側面から表れます

• まず,泡の大きさの均一性は一般的には平均的なもので,大きな泡が急速に浮き上がり,ガスと液体の接触時間は短く,脱ガス効率のさらなる向上を制限する;
• 2つ目の問題は 溶融液は 主に水平円状の流れで 泡が上がるための 短い経路があり質量移転ポテンシャルが十分に放出されない;
• 第三に,強烈な混ぜ合わせは液体の表面を容易に乱し,空気を吸い込み,表面に浮いているスラッグを吸い込み,実際に溶融物の酸化と含有汚染を悪化させる可能性があります.

ステータルローターの複合構造は,回転するローターの周りに固定ステータルガイドカバーを追加し,ステータルには定期的にガイドホールまたはガイドブレードが配置されています.ローターによって排出されたガス液体混合物は,最初にステータによって二次切断と流れの指導を受けますスターターは溶融を導いて軸向上下循環の流れを形成し,溶融中の泡の持続時間を大幅に延長し,ガス液体接触面を増加させる.

この構造の主要な利点は高い浄化効率:

• 泡の精製効果が良く,大きさが小さく,分布が均一で,ガス液体の特異表面面積が大きい.質量移転効率が著しく向上するガス排出効率は,同じ作業条件下で純粋ローター型より15~25%高い.
• 軸循環流域は,泡の上向きの経路を大幅に延長し,ガス液体接触時間を延長し,惰性ガスの浄化可能性を完全に利用します.
• 同時に,溶融液の表面流はより平らで,液体のレベルが乱れることで二次酸化とスクラッグの閉じ込めのリスクが減少します.浮遊性スラッグの生産量は低くなっています.

その欠点は次のとおりです.

• ステータとローターの二層構造は複雑で,加工精度が高いため,製造コストは純粋ローターよりもかなり高い.
• ステータとローターの間隔は狭いため,浮遊したスラッグやオキシドスラッグによって簡単に遮断される.定期的なシャットダウンと清掃が必要であり,保守頻度は高くなります.
• 溶融の清潔性に対する高い要求と高量のスラッグ廃棄物は,簡単にステータススラッグの故障を引き起こす可能性があります.主に重量汚染された廃棄アルミニウムを原材料として使用するリサイクルアルミニウム生産ラインに適さない.

2ローターの材料の種類と性能の違い

ローターは700〜750°Cの高温アルミ溶融で長時間動作し,アルミ液体侵食,熱ショック,化学腐食にさらされる.材料の性質が直接ローターの使用寿命と運用安定性を決定します現在,産業における主要なローター材料は,グラファイトとシリコンナイトリドセラミックで2つのカテゴリーに分かれています.

グラフィットローターは,一般的に高強度高密度同静圧グラフィットを使用して加工および形成され,表面は通常,抗酸化浸透で処理されます.現在最大級のローター材料となっている.その利点は非常に顕著です.

• 優れた加工性能があり,複雑な刃や流通チャネル構造を処理することができ,様々なローター設計計画に適しています.
• 低コストで,単価はシリコンナイトリッドローターの1/5~1/3に過ぎず,消費品の運用コストも低い.
• 低密度と軽量,駆動モーターの負荷に対する要求が低く,機器の変更に適した能力が高い.
• 熱衝撃耐性があり,冷たい状態と暑い状態の交替で爆発する可能性が低く,欠陥耐性が高い.
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欠点も明らかです

• 高温での酸化抵抗は限られており,700°C以上のグラフィットは,引き続き酸化し,空気中の酸素を失います.普通のグラフィットローターの使用寿命は通常1〜3ヶ月です生産継続性に影響する.
• 石墨粒子の分離は溶融物に入り,炭素を含有を形成し,高級クリーンアルミニウム合金に汚染リスクを伴う.
• 総強度は比較的低く,高速回転中に衝突または不均等なスラッグが起こると,シャフトの破裂と刃の破裂の欠陥を引き起こすのは簡単です.

シリコンナイトリド (Si N 4) ローターは,反応シンターまたは熱圧シンタープロセスで調製される,シリコンナイトリドをベースとした構造陶器である.それは優れた高温の機械的特性とアルミ液体の腐食耐性を持っています高級クリーンアルミニウム合金生産のための好ましいローター材料である.長い使用寿命と高い清潔性:

• 高温とアルミ腐食に耐える能力はグラフィットよりもはるかに優れ,高温でアルミと反応することはほとんどありません.通常の使用寿命は6〜18ヶ月に達します.交換頻度を大幅に削減し,継続的な生産効率を向上させる;
• 材料は純粋で,高級クリーンアルミニウム合金における純度要件を完全に満たすため,溶融物中に炭素や金属の不純物を導入しない.
• 高温強度,耐磨性,侵食性,より高い回転速度,より安定したバブル精製効果,最小限の長期性能劣化に対応する.
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主な欠点は費用と脆さ:

• 高い製造コスト,複雑な原材料とシンタリングプロセス,そして大規模な初期調達投資
• セラミック材料は高脆性,低熱衝撃耐性があり,急速な冷却,加熱,機械的衝撃により裂け目や断片化に易い.厳格な設置と運用基準が必要です;
• 複雑な構造を形成する難しさは高く,ローターの設計における自由度もグラフィット材料よりも低い.
• 破裂 が 起き て 修復 が でき ない とき に,廃品 に する 全体 的 な 費用 は 比較的 高額 です.