Tek kutulu tek rotorlu gaz giderme ekipmanı
Tek kutu ve tek rotor konfigürasyonu, batırma sistemindeki en temel konfigürasyondur. Tek bir gaz giderme kutusunun içine dönen bir üfleme rotoru yerleştirilir ve eriyik giriş ucundan akar, gaz-sıvı temas kütle transferini tamamlamak için rotor karıştırma üfleme bölgesinden geçer ve çıkış ucundan doğrudan döküm işlemine akar. Kutu gövdesi genellikle bütünüyle refrakter malzemelerden veya önceden prefabrike edilmiş akış kanallarından inşa edilir. Kutunun içindeki eriyiğin etkili kalış süresi genellikle 30-60 saniyedir. Rotor hızı çoğunlukla 300-600 rpm'de kontrol edilir ve inert gaz akış hızı, eriyiğin saatlik akış hızına ve gelen malzemenin hidrojen içeriğine göre dinamik olarak ayarlanır.

Bu konfigürasyonun temel avantajları üç yönden yansır: birincisi, kompakt bir yapıya, küçük bir ayak izine, düşük ekipman yatırım maliyetine sahiptir ve sınırlı alana sahip küçük ve orta ölçekli döküm üretim hatları için çok uygundur; İkincisi, tek rotorlu sistemin kontrol mantığı basittir, işletme ve bakım eşiği düşüktür ve operatörler temel eğitimden sonra başlayabilirler; Üçüncüsü, erime süreci kısadır ve nakliye sırasında sıcaklık düşüşü azdır, bu da erime ve ısıtma enerji tüketimini buna bağlı olarak azaltabilir, aynı zamanda uzun süreçlerden kaynaklanan eriyiğin ikincil oksidasyonunu ve hidrojen emilimini azaltır.

Sınırlamaları da belirgindir: birincisi, eriyik yalnızca birinci aşama enjeksiyon işlemine maruz kalır, sınırlı kalış süresi vardır ve gaz giderme verimliliğinde bir tavan vardır. Geleneksel hidrojen giderme oranı %40 ila %60 aralığındadır, bu da üst düzey ürünlerin son derece düşük hidrojen içeriği gereksinimlerini karşılamak zordur; İkincisi, tek rotorlu karıştırma akış alanında yerel ölü köşeler vardır ve bazı eriyikler küçük kabarcıklarla tam olarak temas etmez, bu da yetersiz işlem tekdüzeliğine ve hidrojen içeriğinde önemli dalgalanmalara neden olur; Son olarak, ekipmanın daha düşük bir kapasite sınırı vardır ve yalnızca saatlik akış hızı 10 tonun altında olan küçük ve orta ölçekli üretim hatları için uygundur. Tek kutulu tek rotorlu ekipman, bina profilleri, sıradan endüstriyel profiller ve düşük kaliteli döküm parçaları gibi nispeten gevşek hidrojen içeriği gereksinimlerine sahip ürün senaryolarında yaygın olarak kullanılmaktadır.

Çift kutulu çift rotorlu gaz giderme ekipmanı
Çift kutu ve çift rotor, iki aşamalı gaz giderme kutuları seri olarak düzenlenmiştir ve her kutu bağımsız olarak bir dönen üfleme rotoru ile donatılmıştır. Eriyik, gradyan saflaştırma elde etmek için iki aşamalı üfleme yoluyla sırayla saflaştırılır. İki aşamalı rotor, hızı, gaz akış hızını ve çalışma modunu bağımsız olarak düzenleyebilir. Genellikle, birinci aşama eriyikteki hidrojen içeriğinin çoğunu gideren kaba gaz giderme işlevinden sorumludur; İkinci seviye, rafine edici enerji ve terminal çıkışındaki hidrojen içeriğini stabilize etmekten sorumludur. Kutu arasındaki statik bir tampon bölge ve cüruf bariyeri kurmak için kısmi optimizasyon tasarımı, kabarcıkların tam olarak yüzmesini ve yüzen cürufun ayrılmasını teşvik ederek saflaştırma etkisini daha da iyileştirir.

Tek aşamalı ekipmana kıyasla, iki aşamalı konfigürasyonun avantajları çok belirgindir: birincisi, iki aşamalı seri işlem, eriyiğin etkili kalış süresini 60-120 saniyeye çıkarır ve hidrojen giderme oranı %60 -%80'e ulaşabilir. İşlemden sonra, eriyiğin hidrojen içeriği 0.12~0.15ml/100g Al'de kararlı bir şekilde kontrol edilebilir, bu da çoğu ara uç plaka şeridi, folyo ve üst düzey endüstriyel profillerin kalite gereksinimlerini karşılayabilir; İkincisi, iki aşamalı işlem parametreleri bağımsız olarak ayarlanabilir, bu da gelen hidrojen içeriğindeki dalgalanmalara dayalı olarak işlemlerin esnek bir şekilde eşleştirilmesine olanak tanır, bu da farklı alaşımlar ve fırın malzemeleri için daha güçlü bir uyum sağlar; Üçüncüsü, ekipman yatırımı ve arazi işgali ölçeği moderattır, saflaştırma performansı ve ekonomi arasında iyi bir denge sağlar.

Çift aşamalı ekipmanın ana dezavantajları şunlardır: ekipman uzunluğunda önemli artış, tek rotorlu sistemlerden daha büyük ayak izi, eriyik sıcaklığı düşüşünde buna bağlı artış ve bazı düşük sıcaklığa duyarlı alaşım üretim hatları sıcaklık telafisi için eşleşen ısıtma cihazları gerektirir; İki rotor sistemi senkronize çalışır, grafit rotorlar gibi sarf malzemelerinin tüketimini iki katına çıkarır ve buna bağlı olarak bakım maliyetlerini artırır; Aynı zamanda, akış kanalı arayüzlerinin sayısı artar, bu da cüruf asılı kalma ve cüruflaşma riskini artırır ve buna bağlı olarak fırın temizleme ve bakım iş yükünü artırır. Şu anda, çift kutulu çift rotor, alüminyum folyo kütükleri, PS plaka tabanları, otomotiv profilleri, fotovoltaik çerçeveler ve diğer ürünlerin döküm işleminde yaygın olarak kullanılan orta sınıf üretim hatları için ana akım seçimdir.

Üç kutulu üç rotorlu gaz giderme ekipmanı
Üç kutu ve üç rotor sistemi, atmosferik basınçlı batırma gaz gidermenin en yüksek konfigürasyonudur. Üç aşamalı gaz giderme kutuları seri olarak düzenlenmiştir ve üç rotor, "kaba gaz giderme ince gaz giderme son gaz giderme" üç aşamalı derin saflaştırma sistemi oluşturmak üzere bağımsız olarak tahrik edilir. Üst düzey tasarım, her kutu seviyesi arasında yüzen cürufu ve kabarcıkları adım adım ayıran cüruf duvarları ve statik çökeltme bölgeleri kurar, gaz-sıvı kütle transferi ve cüruf-sıvı ayırma etkilerini en üst düzeye çıkarır. Sistemdeki eriyiğin toplam kalış süresi 120-180 saniyeye ulaşabilir, bu da atmosferik basınç altında en yüksek saflaştırma derinliğine sahip işlem rotasıdır.

Üçlü ekipmanın avantajları saflaştırma performansı yönünden yoğunlaşır: birincisi, üçlü derin işlemenin hidrojen giderme oranı %80'in üzerine çıkabilir ve çıkıştaki hidrojen içeriği kararlı çalışma koşulları altında 0.1ml/100g Al'nin altına düşürülebilir, bu da giriş seviyesi vakum gaz giderme ekipmanına yakın bir saflaştırma etkisi sağlar; İkincisi, çok aşamalı işlem teknolojisi güçlü bir hata toleransına sahiptir. Gelen malzemelerin hidrojen içeriğinde önemli dalgalanmalar olsa bile, terminal hidrojen içeriği kararlı kalabilir, bu da sürekli yüksek kaliteli üretim için çok uygundur; Son olarak, ekipman normal basınç ortamında çalışır, karmaşık sızdırmazlık ve vakum sistemlerine ihtiyaç duymaz, vakum gaz giderme ekipmanından daha yüksek güvenilirliğe ve nispeten daha düşük bakım zorluğuna sahiptir.

Bu konfigürasyonun dezavantajları da önemlidir: birincisi, ekipman geniş bir alanı kaplar, yatırım maliyeti yüksektir ve yalnızca büyük ölçekli üst düzey üretim hattı konfigürasyonu için uygundur; İkinci neden, erime sürecinin uzun olması ve sıcaklık düşüşünün büyük olmasıdır, genellikle sıcaklığı telafi etmek için bir elektrikli veya gazlı ısıtma sistemi gerektirir, bu da enerji tüketimini ve işletme maliyetlerini daha da artırır; Üçüncüsü, üç rotorun eş zamanlı çalışmasıdır, bu da büyük miktarda sarf malzemesi tüketir ve tek aşamalı ve iki aşamalı ekipmanlardan daha yüksek günlük işletme maliyetlerine neden olur. Üç kutulu üç rotorlu ekipman, öncelikle yüksek kapasiteli üretim hatlarına, hidrojen içeriği ve inklüzyonlar için son derece sıkı gereksinimlere hizmet eder, örneğin üst düzey tank malzemeleri, otomotiv gövde panelleri, havacılık alüminyum alaşımları, yüksek hassasiyetli elektronik folyolar vb.