Ротор является основным функциональным компонентом оборудования для дегазации с вращающимся струем, а его конструкция и свойства материалов напрямую определяют эффект очистки пузырей,Форма поля потока плавленияСтруктура ротора погруженного оборудования в основном делится на две категории: чисто роторный тип центробежного сдвига и статорный роторный тип композитного руководства;Материал формирует две основные системы: графитная и нитридная керамика.

1- Типы конструкций и различия в производительности роторов

Чистые роторные насадки, также известные как центробежные роторы срезки, имеют вращающийся корпус с лопатками или канавками.Инертный газ вводится из центрального воздуховода ротора и распыляется из нижних или боковых воздушных отверстий ротора; опираясь на центробежные и сдвижные силы, генерируемые высокоскоростным вращением ротора, непрерывный воздушный поток разрывается на небольшие пузыри, при этом двигая расплав для создания кругового потока.Общие конструкции включают тип колеса, пористый тип, тип турбины и т. д., которые являются наиболее широко используемыми базовыми конфигурациями в промышленности.

Его преимущества заключаются в следующем:

• простая структура, низкая сложность производства, низкие затраты на закупки и замену;
• Ротор обладает сильной силой перемешивания, быстрой скоростью циркуляции плавления и хорошей приспособляемостью к высокой вязкости и высокому включению плавления;
• Канал потока открыт и нелегко блокируется плавающей шлакой, что удобно для производственной линии для плавления грязных и высоких отходов шлака, и имеет длительный цикл очистки и обслуживания.

Ограничения отражаются в трех аспектах:

• во-первых, однородность размера пузыря, как правило, средняя, с некоторыми большими пузырями, которые быстро плавают и имеют короткое время контакта газ-жидкость,который ограничивает дальнейшее повышение эффективности дегазации;
• Вторая проблема заключается в том, что расплав в основном протекает в горизонтальном круговом потоке, с короткими путями для пузырей, чтобы подняться и некоторые пузыри быстро выходят из жидкой поверхности,что приводит к недостаточному высвобождению потенциала передачи массы;
• В-третьих, сильное перемешивание может легко нарушить поверхность жидкости, всасывать воздух и плавучую на поверхности шлаку, что на самом деле может усугубить окисление и загрязнение расплавленного материала.

Композитная структура статора-ротора добавляет фиксированную крышку статора вокруг вращающегося ротора, а статор имеет регулярно расположенные отверстия или лезвия.Газо-жидкая смесь, выбрасываемая ротором, сначала подвергается вторичному сдвигу и направлению потока статиромВ то же время статор направляет расплавление, чтобы сформировать аксиальный циркуляционный поток вверх и вниз,значительно продлевает время пребывания пузырей в расплаве и увеличивает зону контакта газ-жидкость.

Основным преимуществом этой структуры являетсявысокая эффективность очистки:

• эффект очистки пузырей лучше, размер меньше и распределение более равномерно, специфическая площадь поверхности газа-жидкости больше,эффективность передачи массы значительно улучшается, а эффективность дегазации на 15% - 25% выше, чем у чистого типа ротора при тех же условиях работы;
• Поле аксиального циркуляционного потока значительно расширяет путь пузырей вверх, продлевает время контакта газа с жидкостью и в полной мере использует потенциал очистки инертных газов;
• В то же время поверхностный поток плавильного сплава более гладкий, что снижает риск вторичного окисления и захвата шлака, вызванного нарушением уровня жидкости,и количество производимой плавучей шлаки меньше.

Недостатки:

• двойная структура статора и ротора сложна, требуется высокая точность обработки, а стоимость производства значительно выше, чем у чистого ротора;
• Разрыв между статором и ротором узкий, что позволяет легко блокировать плавающие шлаки и окислительные шлаки.
• Высокие требования к чистоте расплавления и большое количество шлаковых отходов могут легко привести к отказу от шлакообработки статора,что делает его непригодным для производственных линий по переработке алюминия, в основном использующих в качестве сырья сильно загрязненные отходы алюминия.

2. Различия в типах материалов ротора и производительности

Ротор работает в высокотемпературном алюминиевом плаве при 700-750 °C в течение длительного времени и подвергается эрозии алюминиевой жидкости, тепловому шоку и химической коррозии.Свойства материала напрямую определяют срок службы и стабильность работы ротораВ настоящее время основные материалы для роторов в промышленности делятся на две категории: графит и керамика из нитрида кремния.

Графитовые роторы, как правило, обрабатываются и формируются с использованием высокопрочного и высокоплотного изостатического прессованного графита, а поверхность обычно обработывается антиоксидантной импрегнировкой,что делает его самым большим материалом для роторов, который в настоящее время есть на складе.Ее преимущества весьма очевидны:

• Отличные характеристики обработки, способные обрабатывать сложные лопатки и структуры каналов потока, подходящие для различных конструкций ротора;
• Низкая стоимость, с единичной ценой только 1/5 ~ 1/3 от роторов нитрида кремния, и низкие эксплуатационные затраты на расходные материалы;
• Низкая плотность и легкий вес, низкие требования к нагрузке на приводный двигатель, сильная адаптивность к модификации оборудования;
• Хорошая термостойкость, меньшая вероятность взрыва при чередующихся холодных и жарких условиях работы и высокая отказоустойчивость.
• 

Недостатки также очевидны:

• устойчивость к окислению при высоких температурах ограничена, и графит выше 700 °C будет продолжать окисляться и терять кислород в воздухе.Срок службы обычных графитовых роторов обычно составляет всего 1-3 месяца, и частое замена повлияет на непрерывность производства;
• Отсоединение частиц графита может проникать в плавление и образовывать углеродные включения, что представляет опасность загрязнения высококачественных чистых сплавов алюминия;
• Общая прочность относительно низкая, и если при высокоскоростном вращении происходит столкновение или неравномерное шлагирование, легко вызвать разрыв вала и повреждение лезвия.

Ротор кремниевого нитрида (Si N 4) представляет собой конструктивную керамику на основе кремниевого нитрида, которая изготавливается путем реакционного синтерирования или процесса синтерирования горячим прессованием.Он обладает отличными высокотемпературными механическими свойствами и устойчивостью к коррозии алюминиевой жидкости, и является предпочтительным материалом ротора для производства высококачественного чистого алюминиевого сплава.длительный срок службы и высокая чистота:

• его способность выдерживать высокие температуры и коррозию алюминия намного лучше, чем графита, и он едва реагирует с алюминием при высоких температурах. Его нормальный срок службы может достигать 6-18 месяцев,значительное сокращение частоты замены и повышение эффективности непрерывного производства;
• Материал чистый и не вводит в расплавленный материал углеродных или металлических примеси, полностью отвечая требованиям чистоты высококачественных чистых сплавов алюминия;
• Высокая температурная прочность, износостойкость и устойчивость к эрозии, способность выдерживать более высокие скорости вращения, более стабильный эффект очистки пузырьков и минимальное долгосрочное снижение производительности.
• 

Основными недостатками являются:стоимость и хрупкость:

• высокие издержки производства, сложные сырьевые материалы и процессы сфинтерации и большие первоначальные инвестиции в закупки;
• Керамические материалы имеют высокую ломкость, слабую устойчивость к тепловым ударам и склонны к трещинам или даже фрагментации из-за быстрого охлаждения, нагрева и механического воздействия.Они требуют строгих стандартов установки и эксплуатации;
• Сложность формирования сложных конструкций высока, а степень свободы в конструкции ротора ниже, чем у графитовых материалов;
• После того, как происходит перелом и его невозможно восстановить, общие затраты на утилизацию относительно высоки.