Rotor, döner jet gaz çıkartma ekipmanının temel fonksiyonel bileşenidir ve yapısal tasarımı ve malzeme özellikleri, kabarcıkların rafine etkisini doğrudan belirler.Erime akış alanının şekliDondurulmuş ekipmanların rotor yapısı esas olarak iki kategoriye ayrılır: saf rotor merkezkaç kesme tipi ve stator rotor kompozite kılavuz tipi;Malzeme iki ana akım sistemi oluştururGrafit ve silikon nitrit seramikleri.

1- Rotorların yapı tipleri ve performans farklılıkları

Merkezi uçuşlu kesme rotorları olarak da bilinen saf rotor nozelleri, bıçakları veya olukları olan dönen bir gövdeye sahiptir.Inert gaz rotörün merkezi hava kanalından girilir ve rotörün alt veya yan hava deliklerinden püskürtürRotorun yüksek hızda döndürülmesinden kaynaklanan merkezkaç ve kesme kuvvetlerine dayanarak, sürekli hava akışı küçük kabarcıklara parçalanırken, erimişi dairesel bir akış yapmak için sürer.Yaygın yapılar arasında döngü tipi vardır, gözenekli tip, türbin türü vb., endüstride en yaygın kullanılan temel konfigürasyonlardır.

Avantajları şöyledir:

• Basit yapı, düşük üretim zorluğu ve düşük tedarik ve değiştirme maliyetleri;
• Rotor güçlü karıştırma kuvvetine, hızlı erime dolaşım hızına ve yüksek viskozitelere ve yüksek dahillik erimeye iyi uyumluluk gösterir.
• Akış kanalı açık ve yüzen slag tarafından kolayca engellenmez, kirli ve yüksek slag atıklarının erimesi için üretim hattına uygun ve uzun temizlik ve bakım döngüsüne sahiptir.

Sınırlamalar üç açıdan yansıtılır:

• Birincisi, kabarcık boyutunun tekilliği genellikle ortalama, bazı büyük kabarcıklar hızlı bir şekilde yüzer ve kısa bir gaz-sıvı temas süresine sahiptir.Bu da gaz çıkartma verimliliğinin daha da iyileştirilmesini sınırlıyor.;
• İkinci sorun, erimiş maddenin çoğunlukla yatay dairesel bir akışla akması, kabarcıkların yükselmesi için kısa yollar ve bazı kabarcıkların sıvı yüzeyinden hızlı bir şekilde kaçmasıdır.Kütle aktarım potansiyelinin yetersiz serbest bırakılmasına neden olan;
• Üçüncüsü, güçlü karıştırma, sıvı yüzeyini kolayca rahatsız edebilir, havayı ve yüzeyde yüzen çöplüğü emiyor, bu da eritmenin oksidasyon ve dahil etme kirliliğini daha da kötüleştirebilir.

Stator rotoru kompozite yapısı, dönen rotorun etrafına sabit bir stator kılavuz kapağı ekler ve statör düzenli olarak kılavuz delikleri veya kılavuz bıçaklarına sahiptir.Rotor tarafından atılan gaz-sıvı karışım önce statör tarafından ikincil kesme ve akış yönlendirmesine maruz kalırAynı zamanda, statör erimişi aksyal bir yukarı ve aşağı dolaşım akışı oluşturmak için yönlendirir.Erimiş madende kabarcıkların kalış süresini önemli ölçüde uzatmak ve gaz-sıvı temas alanını artırmak.

Bu yapının temel avantajıYüksek arıtma verimliliği:

• kabarcıkların rafine etkisi daha iyidir, boyutu daha küçük ve dağılımı daha eşit, gaz-sıvı spesifik yüzey alanı daha büyüktür,Kütle aktarımı verimliliği önemli ölçüde iyileştirildi., ve gaz çıkartma verimliliği aynı çalışma koşullarında saf rotor türünden %15 ila 25% daha yüksektir;
• Eksensel dolaşım akış alanı, kabarcıkların yukarı yönü yolunu önemli ölçüde uzatır, gaz-sıvı temas süresini uzatır ve inert gazların arıtma potansiyelini tam olarak kullanır.
• Aynı zamanda, erimişin yüzey akışı daha pürüzsüzdür, bu da sıvı seviyesi bozulmasından kaynaklanan ikincil oksidasyon ve slag sıkışması riskini azaltır.ve üretilen yüzen slag miktarı daha düşüktür.

Dezavantajları şunlardır:

• statör ve rotörün çift katmanlı yapısı karmaşıktır, yüksek işleme doğruluğu gereklidir ve üretim maliyeti saf rotordan önemli ölçüde daha yüksektir.
• Stator ve rotor arasındaki boşluk dar olduğundan yüzen slag ve oksit slag tarafından kolayca engellenir. Düzenli kapatma ve temizleme gereklidir ve bakım sıklığı daha yüksektir;
• Erimiş temizliğe yönelik yüksek gereksinim ve yüksek miktarda slag atığı, statör slagging başarısızlığına kolayca neden olabilir.Temel olarak ağır kirlenmiş atık alüminyum kullanan geri dönüştürülmüş alüminyum üretim hatları için uygun olmaması.

2Rotor malzemelerinin türleri ve performanslarındaki farklılıklar

Rotor uzun süre 700-750 °C'de yüksek sıcaklıkta alüminyum erime içinde çalışır ve alüminyum sıvı erozyonuna, termal şoka ve kimyasal korozyona maruz kalır.Malzeme özellikleri doğrudan rotorun kullanım ömrünü ve çalışma istikrarını belirlerŞu anda, endüstrideki ana akım rotor malzemeleri iki kategoriye ayrılmıştır: grafit ve silikon nitrit seramik.

Grafit rotorları genellikle yüksek dayanıklılıklı ve yüksek yoğunluklu izostatik baskılı grafit kullanılarak işlenir ve şekillendirilir ve yüzey genellikle antioksidasyon impregnasyonu ile tedavi edilir.Şu anda stokta bulunan en büyük rotor malzemesi.Avantajları çok belirgin:

• Çeşitli rotor tasarım şemaları için uygun karmaşık bıçakları ve akış kanalı yapılarını işleyebilen mükemmel işleme performansı;
• Silikon nitrit rotörlerinin birim fiyatı sadece 1/5 ~ 1/3 ile düşük maliyet ve tüketim malzemeleri için düşük işletme maliyetleri;
• Düşük yoğunluk ve hafif ağırlık, itici motorun yükü için düşük gereksinimler, ekipman değişiklikleri için güçlü uyarlanabilirlik;
• İyi termal şok direnci, soğuk ve sıcak çalışma koşullarında alt-dönüş patlama olasılığı daha düşük ve yüksek hata toleransı.
• 

Dezavantajları da açıktır:

• Yüksek sıcaklıkta oksidasyon direnci sınırlıdır ve 700 °C'den fazla grafit oksidlenmeye ve havadaki oksijeni kaybetmeye devam edecektir.Sıradan grafit rotorlarının kullanım ömrü genellikle sadece 1-3 aydır, ve sık sık değiştirilmesi üretim sürekliliğini etkileyecektir;
• Grafit parçacıklarının ayrılması erimeye girebilir ve yüksek kaliteli temiz alüminyum alaşımları için kirlilik riski oluşturan karbon dahillerini oluşturabilir;
• Genel dayanıklılık nispeten düşüktür ve yüksek hızlı dönüş sırasında çarpışma veya eşit olmayan slag oluşursa, şaft kırılmasına ve bıçak kırık hatalarına neden olmak kolaydır.

Silikon nitrit (Si ?? N 4) rotoru, reaksiyon sinterleme veya sıcak presleme sinterleme süreci ile hazırlanan silikon nitrit bazlı yapısal bir seramiktir.Mükemmel yüksek sıcaklık mekanik özelliklere ve alüminyum sıvı korozyon direnci vardır, yüksek kaliteli temiz alüminyum alaşım üretimi için tercih edilen rotor malzemesidir.Uzun kullanım süresi ve yüksek temizlik:

• Yüksek sıcaklıklara ve alüminyum korozyona dayanabilme yeteneği, grafitten çok daha iyidir ve yüksek sıcaklıklarda alüminyumla neredeyse reaksiyona girmez.Değiştirme sıklığını büyük ölçüde azaltmak ve sürekli üretim verimliliğini artırmak;
• Malzeme saf ve erimiş madene karbon veya metal kirlilikleri getirmez, yüksek kaliteli temiz alüminyum alaşımlarının saflık gereksinimlerini tam olarak karşılar.
• Yüksek sıcaklık dayanıklılığı, aşınmaya dayanıklı ve erozyona dayanıklı, daha yüksek dönüş hızlarına dayanabilen, daha istikrarlı kabarcık rafine etkisi ve minimum uzun vadeli performans bozulması.
• 

Ana eksiklikler,maliyet ve kırılganlık:

• Yüksek üretim maliyetleri, karmaşık hammaddeler ve sinterleme süreçleri ve büyük ilk tedarik yatırımları;
• Seramik malzemeler yüksek kırılganlığa, zayıf termal şok direnciye sahiptir ve hızlı soğutma, ısıtma ve mekanik etki nedeniyle çatlama veya parçalanma eğilimindedir.Sıkı kurulum ve işletim standartları gerektiriyor.;
• Karmaşık yapılar oluşturmanın zorluğu yüksektir ve rotor tasarımında özgürlük derecesi, grafit malzemelerinden daha düşüktür.
• Bir kırık oluştuğunda ve onarılmadığında, hurdaya atmanın toplam maliyeti nispeten yüksektir.