진공 탈가스 기술의 핵심 원리는 지베르트 법칙에 기반합니다. 즉, 알루미늄 내 수소 용해도는 기체상의 수소 분압의 제곱근에 비례합니다. 밀폐된 탈가스 챔버 내에 음압 환경을 조성함으로써 기체상의 총 압력과 수소 분압을 현저히 낮추고, 열역학적으로 수소 제거 구동력을 강화합니다. 회전식 불활성 가스 주입과 결합하면 대기압 장비보다 훨씬 깊은 탈가스 깊이를 얻을 수 있습니다. 진공 탈가스 장비의 박스는 완전히 밀폐된 구조이며, 상단에 진공 펌핑 시스템이 연결됩니다. 로터 또한 위에서 하강하여 용탕에 삽입되어 음압 환경에서 불어내어 정화하는 과정을 완료합니다. 처리 수준에 따라 진공 탈가스는 단일 박스 단일 로터와 이중 박스 이중 로터의 두 가지 범주로 나뉩니다.

1. 단일 박스 단일 로터 진공 탈가스 장비

단일 박스 단일 로터 진공 탈가스는 밀폐된 단일 탈가스 챔버를 채택하며, 회전식 제트 로터 세트가 장착되고 챔버는 진공 장치에 연결됩니다. 작동 절대 압력은 일반적으로 10~50kPa로 제어됩니다. 용탕은 밀폐된 유동 채널을 통해 챔버로 들어가고 나갑니다. 일치하는 액위 제어 시스템은 챔버 내 용탕 부피의 안정성을 유지하여 연속적이고 신뢰할 수 있는 진공 환경을 보장합니다.

동일한 수준의 대기압 침지 장비와 비교할 때, 단일 단계 진공 탈가스의 성능 이점은 매우 두드러집니다. 음압 환경은 수소 제거의 열역학적 구동력을 크게 향상시키며, 단일 단계 장비의 수소 제거율은 70%~85%에 달할 수 있습니다. 처리 후 수소 함량은 안정적으로 0.1ml/100g Al 미만으로 낮출 수 있으며, 정화 깊이는 대기압 3단계 장비와 유사합니다. 단일 박스 구조는 비교적 컴팩트하며, 동일한 탈가스 지표 요구 사항 하에서 점유 면적과 투자 비용이 대기압 3단계 방식보다 우수합니다. 동시에 진공 환경은 용탕의 표면 산화 반응을 억제하고, 부유 슬래그 발생량을 줄이며, 금속 연소를 감소시킵니다.

주요 단점은 진공 및 밀봉 시스템에서 비롯됩니다. 첫째, 고온 용탕 환경에서의 동적 및 정적 밀봉 구조는 복잡하며, 밀봉 부품은 고온 및 알루미늄 액체의 장기간 침식에 노출되어 빠른 마모를 유발하고, 유지보수 난이도와 비용이 대기압 장비보다 훨씬 높습니다. 둘째, 진공 장치의 연속 작동은 높은 에너지를 소비하여 생산 및 운영 비용을 증가시킵니다. 마지막으로, 밀폐된 유동 채널의 입출구는 슬래그 및 노듈이 발생하기 쉬우며, 심한 경우 알루미늄 누출 안전 위험이 있어 일상적인 운영 및 유지보수에 매우 높은 수준이 요구됩니다. 단일 박스 단일 로터 진공 탈가스는 주로 항공 우주 소량 주괴, 특수 기능성 알루미늄 합금 주조와 같은 고품질 특수 알루미늄 합금 생산 라인에서 중소 규모 생산 능력에 사용됩니다. 

2. 이중 박스 이중 로터 진공 탈가스 장비

이중 박스 이중 로터 진공 탈가스는 직렬로 연결된 2단계 밀폐 탈가스 챔버를 채택하며, 각 단계 챔버에는 독립적인 로터와 독립적인 진공 시스템이 장착됩니다. 단계별 진공도로 작동할 수 있습니다. 첫 번째 단계는 저진공을 사용하여 거친 탈가스를 완료하고 대부분의 수소 함량을 제거합니다. 두 번째 단계는 고진공을 사용하여 정밀 탈가스를 달성하고 최종적으로 극히 낮은 수소 함량 목표를 달성합니다. 

이 구성은 현재 산업계에서 가장 효율적인 가스 제거 공정 중 하나입니다. 2단계 진공과 2단계 주입의 조합은 수소 제거율을 90% 이상으로 높일 수 있습니다. 안정적인 작동 조건 하에서 최종 용탕의 수소 함량은 0.05~0.08ml/100g Al로 제어될 수 있으며, 이는 극히 높은 품질의 제품 요구 사항을 충족할 수 있습니다. 2단계 단계별 진공 설계는 단일 단계 진공 시스템의 부하 압력을 줄이고 전반적인 작동 안정성을 향상시킵니다. 동시에 깊은 탈가스 능력은 높은 수소 유입 재료 및 고마그네슘 수소 흡수 합금에 대한 강한 적응성을 가지며 충분한 처리 마진을 제공합니다.

이중 단계 진공 장비의 단점도 두드러집니다. 장비 구조가 매우 복잡하며, 이중 단계 밀폐 챔버와 이중 단계 진공 시스템이 제어 시스템과 함께 쌓여 있습니다. 초기 투자 비용은 대기압 단일 로터 장비의 몇 배이며, 선도 기업의 고품질 생산 라인만이 이 구성을 갖출 수 있습니다. 작동 중 진공 에너지 소비, 밀봉 마모, 로터 소모품 비용은 모두 높은 수준이며, 유지보수가 어렵고 오작동으로 인한 가동 중단 위험이 높습니다. 동시에 용탕 이송의 긴 과정 동안 온도 강하가 크며, 온라인 가열 시스템을 갖추어야 추가적인 에너지 소비와 비용이 발생합니다. 현재 이중 박스 이중 로터 진공 탈가스는 최고 수준의 품질 요구 사항을 가진 생산 라인, 예를 들어 초고용량 고품질 탱크 재료, 항공 우주 두꺼운 판재, 신에너지 차량용 고품질 알루미늄 판재 등에 주로 구성됩니다.