Aluminum melt degassing process evaluation depending on the design and the degree of the FDU unit graphite rotor wear

Abstract

One of the most important indicators of casting quality is porosity. The formation of pores is largely conditioned by the presence of hydrogen in the batch and subsequently in the melt. The gasification of the melt is the primary factor increasing the porosity of casts. This paper addresses the issue of reducing the melt gasification by using FDU (Foundry Degassing Unit) unit. The gas content in the melt is evaluated by determining the Dichte Index depending on the geometry and the degree of the FDU unit rotor wear. For experiments performed under the operating conditions, three types of graphite rotors with different geometries are used. The extent of melt gasification and the Dichte Index are monitored during the rotor wear, at a rate of 0%, 25%, 50%, 75% and 100% rotor wear. Secondly, the chemical composition of the melt is monitored depending on the design and wear of the rotor. It is proven that the design and the degree of rotor wear do not have significant effect on the chemical composition of the melt and all evaluated samples fell within the prescribed quality in accordance with EN 1706. With regard to the overall comparison of the geometry and wear of individual rotor types, it has been proven that, in terms of efficiency, the individual rotors are mutually equivalent and meet the requirements for melt degassing throughout the service life.Jedním z nejdůležitějších ukazatelů kvality odlitku je pórovitost. Vznik pórů je do značné míry podmíněn přítomností vodíku ve vsázce a následně v tavenině. Zplyňování taveniny je hlavním faktorem zvyšujícím pórovitost odlitků. Tento článek se zabývá otázkou snížení zplyňování taveniny pomocí jednotky FDU (Foundry Degassing Unit). Obsah plynu v tavenině je hodnocen stanovením Dichteho indexu v závislosti na geometrii a stupni opotřebení rotoru jednotky FDU. Pro experimenty prováděné za provozních podmínek se používají tři typy grafitových rotorů s různou geometrií. Rozsah zplyňování taveniny a Dichteho index jsou sledovány v průběhu opotřebení rotoru při míře opotřebení rotoru 0 %, 25 %, 50 %, 75 % a 100 %. Za druhé se sleduje chemické složení taveniny v závislosti na konstrukci a opotřebení rotoru. Ukázalo se, že konstrukce a stupeň opotřebení rotoru nemají významný vliv na chemické složení taveniny a všechny hodnocené vzorky spadaly do předepsané kvality podle normy EN 1706. S ohledem na celkové srovnání geometrie a opotřebení jednotlivých typů rotorů bylo prokázáno, že z hlediska účinnosti jsou jednotlivé rotory vzájemně rovnocenné a splňují požadavky na odplynění taveniny po celou dobu životnosti.