A utilização de um fluxo de refinação de cloreto/fluoreto corretamente formulado, aplicado com uma técnica controlada, irá diminuir significativamente o teor de hidrogénio e reduzir as inclusões de óxido no alumínio fundido, melhorando o acabamento da superfície da peça fundida, a integridade mecânica e o rendimento. Na prática típica da fundição, um fluxo corretamente escolhido, combinado com a desgaseificação, reduz o hidrogénio para níveis próximos ou inferiores a 0,1 ml/100 g de alumínio e reduz os defeitos relacionados com o óxido em dezenas de por cento, quando associado a um manuseamento e controlo de temperatura corretos.

Porque é que isto é importante para uma fundição de alumínio

Versão resumida: metal mais limpo significa menos peças de refugo, menos maquinação, menos rejeições e componentes mais fortes. O fluxo de refinação desempenha um papel importante na obtenção de um metal mais limpo, removendo o gás dissolvido, capturando os óxidos e promovendo a formação de uma camada de espuma que pode ser desnatada. A química moderna do fluxo, a dosagem correta e a técnica de aplicação adequada são a diferença entre a qualidade de rotina e as peças fundidas de nível superior.

Como funciona realmente o fluxo de refinação

Os fluxos para alumínio fundido são misturas de sais de cloreto, sais de fluoreto e aditivos escolhidos pelo ponto de fusão, molhabilidade e reatividade. Quando colocado ou injetado no alumínio fundido, o fluxo funde, espalha-se, captura óxidos e forma uma camada de escória mais leve que flutua à superfície. Alguns fluxos libertam espécies reactivas que ajudam as bolhas de gás a transportar o hidrogénio dissolvido para cima. O resultado combinado é uma menor solubilidade do hidrogénio, menos inclusões e um passo de desnatação mais fácil.

Mecanismos-chave em ação

• Humidificação e adsorçãoO fluxo entra em contacto com as películas de óxido, reduz o ângulo de contacto e depois adsorve ou dissolve os fragmentos de óxido.

• Transporte assistido por bolhas: o borbulhamento de gás inerte ou as pastilhas de fluxo geram bolhas; estas bolhas fixam as inclusões e transportam-nas para cima.

• Reação química: certos componentes de flúor interagem com as películas de alumina, enfraquecendo-as, pelo que são removidas da fusão.

Composições típicas de fluxos

Muitos fluxos comerciais utilizam uma mistura eutéctica de base de cloreto de potássio e cloreto de sódio, com pequenas fracções de fluoretos que reduzem o ponto de fusão e melhoram a interação com o óxido. As adições comuns de fluoreto incluem fluoreto de sódio e hexafluoroaluminato de sódio. As percentagens variam consoante a formulação. Abaixo está uma tabela compacta de intervalos de componentes comuns usados em fluxos de fundição.

Tabela 1: Gamas típicas de componentes para formulações de fluxos de refinação

Os materiais de origem mostram misturas comuns, incluindo uma fórmula típica de fluxo de cobertura próxima de 47,5% NaCl, 47,5% KCl, 5% sal de fluoreto na prática da indústria.

Tipo de fluxo de refinação standard

Tipo	Função	Âmbito de aplicação	Dosagem por tonelada	Temperatura de refinação
3RF	Desgaseificação e remoção de escórias	Desgaseificação, remoção de escórias e purificação de alumínio e ligas de fundição fundida	1,5-2,5 kg	700- 740℃
6RF	Desgaseificação e remoção de escórias, melhor que 3RF	Refinação de varões para cabos e varões de liga de fundição de precisão	s1.0-1.5kg	700- 740℃
9RF	Ambiental, sem C2Cl6	Refinação de liga fundida de alta pureza e alto teor de magnésio em forno	1,5-2,0 kg	700- 740℃
420RF	Tipo de desgaseificação	Refinação e purificação de alumínio de alta precisão, como o A356.2 e o cubo	1 .5-2. 5kg	710 - 730℃
560RF	Tipo sem Na, Desgaseificação e Dessagregação	Refinação e purificação da liga de alumínio da série 5 e do cubo no forno	1. 5-2.0kg	720 - 740℃
33SF	Desgaseificação e remoção de escórias	Refinação e purificação do corpo da pré-forma de folha dupla Zero no forno	1. 5-2.0kg	720 - 740℃
66SF	Desgaseificação e remoção de escórias	Refinação e purificação da fundição de precisão de ligas de alumínio no forno	1. 5-2.0kg	720 - 740℃
120SF	Tipo Denatrium e Dicalcium	Remoção de microescala de Na 、 Ca 、 H 、 Li em alumínio fundido e liga no forno, refino e eficiência de purificação	1. 5-4,0 kg	735 - 745℃
220SF	Demagnesium	Remoção de microescala de Mg em alumínio fundido e liga no forno, refinação e eficiência de purificação	Pode remover 1 kg de Mg com 5 kg de 220SF	735 - 745℃

Especificações da embalagem:

Item	Embalagem interna	Embalagem em cartão	Embalagem de paletes	Embalagem especial	Armazenamento e garantia
Índice	2-5kg/saco	25 kg/caixa	1T／palete	Conforme a necessidade	Conservado num ambiente ventilado e seco, durante 6 a 12 meses

Instruções:

Tipo	Vantagens	Instruções
3RF,6RF,9RF	1. Boa liquidez, bom desempenho na desgaseificação e remoção de escórias 2. Purificação superior, pouca poluição, pouca dosagem, baixo custo 3. A utilização contínua evita eficazmente a acumulação de óxido na superfície interior do forno 4. Fácil separação de alumínio e escória 5. O 6RF é um produto ambiental, sem cheiro irritativo e sem danos para a saúde.	Remover a embalagem e colocar o fluxo no equipamento de pulverização, o fluxo passa através do frasco de pulverização com gás N2 ou Ar como transportador, pulverizando uniformemente duas vezes para o metal fundido. Certifique-se de que os bicos estão o mais próximo possível da camada inferior do metal fundido e mova o bico para a frente e para trás, de modo a que o fluxo esteja totalmente em contacto com o alumínio fundido. Em seguida, refinar o metal fundido com gás N2 ou Ar, alternadamente, na camada inferior durante 20 minutos. Após alterações físicas e químicas no alumínio fundido, formam-se numerosas bolhas pequenas com separação de escória oxidada. As bolhas que transportam átomos de hidrogénio sobem lentamente e flutuam para fora, de modo a atingir o objetivo de desgaseificação e deslagging da purificação.
420RF,560RF	1. Com pouco sódio, não tóxico e sem cheiro peculiar, não tem efeito sobre a modificação do estrôncio 2. Boa liquidez, bom desempenho na desgaseificação e deslagging 3. Purificação superior, pouca poluição, pouca dosagem, baixo custo 4. A utilização contínua evita eficazmente a acumulação de óxido na superfície interior do forno 5. Fácil separação de alumínio e escória.	Remover a embalagem, o fluxo passa através do frasco de pulverização com gás como transportador, pulverizado no metal fundido. Certifique-se de que as saídas do bocal estão o mais próximo possível da camada inferior do metal fundido e mova o bocal para a frente e para trás, de modo a que o fluxo esteja totalmente em contacto com o alumínio fundido, para conseguir fins de refinação. Após a pulverização, retirar a escória que flutua na superfície do alumínio fundido.
33SF,66SF	1. Não tóxico e sem cheiro peculiar, efeito ótimo para uma fundição precisa 2. Boa liquidez, bom desempenho na desgaseificação e deslagging 3. Purificação superior, pouca poluição, pouca dosagem, baixo custo 4. A utilização contínua evita eficazmente a acumulação de óxido na superfície interior do forno 5. Fácil separação de alumínio e escória.	Remover a embalagem, o fluxo passa através do frasco de pulverização com gás como transportador, pulverizado no metal fundido. Certifique-se de que as saídas do bocal estão o mais próximo possível da camada inferior do metal fundido e mova o bocal para a frente e para trás, de modo a que o fluxo esteja totalmente em contacto com o alumínio fundido, para conseguir fins de refinação. Após a pulverização, retirar a escória que flutua na superfície do alumínio fundido.
120SF	1. Composto principalmente de potássio anidro, com um efeito de refinação rápido 2. Remover eficazmente o sódio, o lítio e o cálcio da liga de alumínio-magnésio e da liga de alumínio-zinco fundidas 3. Remover uma variedade de inclusões não metálicas, tais como óxidos, carbonetos e boretos ao mesmo tempo, juntamente com o esforço de desgaseificação, de modo a atingir o objetivo de purificação do alumínio fundido.	1. A dosagem é de acordo com a quantidade original de inclusões, H, Li, Ca, e o padrão de refinação esperado 2. Remover o metal básico do alumínio fundido no forno de fundição e receção. Dosagem de 1-1,5 kg por tonelada de alumínio fundido, o fluxo de pulverização obterá um melhor efeito de remoção de hidrogénio, metal básico e inclusões 3. A temperatura do forno de alumínio fundido deve ser de 710-745 ℃ 4. Recolher amostras em 3 camadas de alumínio fundido e fazer análise de Na、H、Ca e Li, realizar um procedimento de remoção de inclusões não metálicas.
220SF	220SF são partículas brancas em pó, compostas principalmente por cloreto, fluoreto e outros elementos. Com a função de pequenas bolhas de gás espalhadas e solvência ativa, ajusta a velocidade da reação química, de modo a remover fortemente o elemento Mg na liga fundida. Simultaneamente, este processo também expulsa o cálcio e outros elementos metálicos, o que permite uma refinação eficaz da desgaseificação, remove inclusões e ajuda a minificar o cristal e outros efeitos. De forma económica e estável, a escória após o processamento é incompacta e seca, sendo fácil de retirar.	1. A remoção de 1 kg de Mg numa liga de alumínio requer uma média de 5 kg de 220SFin 2. Cálculo: Dosagem = (teor de Mg antes de danificar - teor de Mg alvo) * peso de alumínio fundido *（5 ± 0,5 kg） 3. Analisar uma amostra de alumínio fundido, verificar a quota de elementos metálicos e calcular a dosagem de 220SF de acordo com a fórmula 4. Temperatura de aplicação: 735-745℃ 5. Pulverizar 220SF com azoto como veículo para dentro do forno em 2 etapas e assegurar o contacto total. Na primeira fase, utilizar metade do 220SF e refinar durante 20-25 minutos, depois escória. Na segunda fase, coloca-se o restante 220SF, refina-se durante 15-20 minutos e volta-se a colocar a escória. Quando terminar, feche a porta do forno e continue a recozer durante 10 minutos 6. Recolher amostras em 3 camadas de alumínio fundido e efetuar a análise do magnésio, realizar o procedimento de danificação e refinação.

Seleção do fluxo por família de ligas

Diferentes ligas exigem diferentes propriedades de fluxo. As ligas de alumínio com elevado teor de magnésio, por exemplo, necessitam de formulações que evitem reacções agressivas com o Mg e, ao mesmo tempo, removam os óxidos. Abaixo encontra-se uma grelha de decisão para fazer corresponder o tipo de fluxo ao grupo de ligas.

Tabela 2: Matriz de seleção de fluxo por família de ligas

Utilizar os dados do fabricante para ajustar a dosagem percentual. Os ensaios em laboratório produzem os melhores resultados a longo prazo.

Métodos de aplicação: fluxo de cobertura, comprimido, injeção

Existem três vias principais de aplicação: revestimento de superfícies, dosagem de pastilhas e injeção (lança ou injeção rotativa). Cada uma destas vias tem vantagens e desvantagens em termos de velocidade, consumo de fluxo, segurança do operador e eficácia.

Quadro 3: Métodos de aplicação com prós e contras

A injeção com uma lança combinada produz frequentemente uma homogeneização mais rápida e uma menor utilização de fluxo total em fundições de grande volume. A literatura recente sobre o produto mostra que as combinações de pastilhas e fluxos de cobertura proporcionam uma desgaseificação consistente com baixa perda de metal de escória.

Parâmetros do processo que interessam

Mantenha-os sob controlo para obter resultados previsíveis:

• Temperatura de fusão: manter um objetivo estável; os fluxos de baixo ponto de fusão requerem um controlo cuidadoso perto da gama eutéctica.

• Secura do fluxo: o fluxo húmido aglomera-se, não funde corretamente e produz uma cobertura deficiente. Armazenar em condições secas.

• Intensidade da agitação: a agitação moderada após a aplicação do fundente ajuda a distribuir o fundente e a libertar os gases agregados.

• Tempo de imersão: dar tempo para que o fundente derreta, interaja e depois flutue para a superfície antes de escumar.

• Taxa de dosagem: uma dose insuficiente resulta numa refinação deficiente; uma dose excessiva desperdiça material e pode aumentar a escória.

Segurança, armazenamento, controlo ambiental

Os fluxos contêm sais e compostos de flúor que podem produzir fumos ou reagir quando mal manuseados. Implementar EPI rigorosos, controlos de engenharia e protocolos de manuseamento. As diretrizes do Banco Mundial e da indústria recomendam o controlo de poeiras, a ventilação de exaustão local e a formação do pessoal que manuseia fluxos e escórias. Para o manuseamento de escórias, evitar a exposição de escórias quentes a correntes de ar, espalhar o material quente para o deixar arrefecer e cobri-lo com sal inerte se houver risco de termite.

Lista de controlo das regras fundamentais

• Conservar o fluxo em recipientes fechados e secos.

• Prevenir a inalação utilizando máscaras classificadas para partículas e poeiras contendo fluoreto.

• Utilizar proteção ocular e facial e luvas isoladas para a aplicação.

• Utilizar o escape local perto dos pontos de injeção.

• Manter procedimentos escritos para o arrefecimento e armazenamento das impurezas.

Como medir o sucesso - KPIs práticos

Acompanhe estas métricas para comprovar as melhorias:

• Teor de hidrogénio (ml/100 g Al) medido por extração no vácuo ou pelo método do gás de arrastamento.

• Rendimento da filtração e frequência de entupimento do filtro.

• Fração de recuperação de escórias metálicas.

• Percentagem de rejeições ou de retrabalho por lote.

• Medição visual da qualidade da superfície para peças fundidas críticas.

Os relatórios da indústria indicam que o fluxo aplicado corretamente e a desgaseificação podem aumentar os níveis de hidrogénio para 0,1 ml/100 g em muitas ligas, um nível associado à redução da porosidade e a peças fundidas mais fortes.

validação do laboratório para o local de trabalho: ensaios recomendados

Executar fusões lado a lado com materiais de carga e definições de processo idênticos, variando apenas a química do fluxo ou o método de aplicação. Medir o hidrogénio, incluir a metalografia para quantificar as inclusões, registar o peso da escória e o metal perdido. Manter os ensaios curtos mas estatisticamente significativos, utilizando pelo menos 3 repetições por condição.

Estudo de caso: Instalação da ADtech numa fundição russa

Visão geral
Cliente: uma fábrica russa de fundição de alumínio de médio porte que produz componentes para automóveis. Desafio: queixas frequentes de porosidade interna em carcaças de pistão e altas taxas de refugo durante os meses de inverno.

Solução fornecida

• A ADtech forneceu uma mistura de fundentes adaptada (base de KCl/NaCl, fração de flúor adaptada, agente antiaglomerante) à matéria-prima da liga de Al-Si da fábrica.

• Adaptação da lança de injeção ao forno existente com programa de formação do operador.

• Procedimento operacional normalizado para a dosagem, agitação e desnatação.

Resultados (resultados médios a 3 meses)

• O teor de hidrogénio baixou de 0,25 ml/100 g de Al para 0,09 ml/100 g de Al.

• As rejeições relacionadas com a porosidade diminuíram em 48%.

• O metal líquido recuperado das impurezas aumentou 12% devido a uma desnatação mais limpa e a um menor volume de metal arrastado.

• O consumo de fluxo por tonelada de metal fundido diminuiu 18% após a otimização.

Porque é que o sucesso ocorreu

• Adequação da química do fluxo aos parâmetros da liga e do processo.

• Dosagem consistente a partir da injeção, reduzindo a variabilidade do operador.

• O feedback em tempo real através de testes de hidrogénio no vácuo permitiu uma afinação rápida.

Este caso realça a vantagem de associar uma química adequada a um hardware de aplicação moderno e ao protocolo do operador.

Resolução de problemas comuns

Problema: O fluxo flutua mas as inclusões permanecem
Causas possíveis: agitação insuficiente, subdosagem, fluxo degradado pela humidade. Soluções: aumentar a agitação controlada, verificar o armazenamento, adicionar pequenas doses incrementais durante o teste de fusão.

Problema: Espuma excessiva ou impurezas que prendem o metal
Causas possíveis: fração de flúor demasiado elevada, adição rápida, combinação errada de liga-fluxo. Soluções: reduzir a fração de flúor, adição mais lenta, menor turbulência na fusão.

Problema: Consumo rápido de fluxo com efeito marginal
Causas possíveis: fraca pureza do fluxo, presença de contaminantes, fonte de oxidação repetida na fusão. Soluções: verificar a qualidade da sucata, carga de pré-limpeza, considerar a atualização da filtragem antes do fluxo.

Problema: Fumos fortes ou irritação local
Causas possíveis: sobreaquecimento, fluxo húmido, má ventilação. Soluções: parar as adições, ventilar, rever o EPI, verificar a ficha de segurança do fornecedor do fluxo.

Filtração e fluxo: uma abordagem sistémica

O fluxo remove os óxidos e ajuda o gás a escapar, enquanto os filtros de cerâmica retêm as inclusões não metálicas restantes. A combinação de ambos num fluxo de trabalho consistente produz a melhor qualidade. Sequência típica: pré-aquecer cadinho ou panela, verter através de filtro cerâmico em linha para o molde, aplicar fluxo e desgaseificar na panela quando necessário, escumação final antes de verter em moldes críticos.

Tabela 4: Lista de verificação do processo para um único ciclo de fusão

Notas práticas sobre a conservação e o prazo de validade

Armazenar o fluxo em salas secas e aquecidas, sempre que possível. Manter a humidade baixa para evitar aglomerações. Os lotes podem absorver rapidamente a humidade em ambientes húmidos, reduzindo o desempenho. Utilizar o inventário "primeiro a entrar, primeiro a sair" e etiquetar os sacos com a data de produção. Pequenos testes em cada novo lote detectarão material fora das especificações.

Tratamento ambiental de escórias e fluxos usados

A escória contém metal arrastado, óxidos e resíduos de fluxo. Recuperar o metal sempre que possível através de fornos de recuperação ou prensas de escórias. Siga os regulamentos locais relativos a resíduos para a eliminação de fundentes usados que contenham fluoretos reactivos. A recuperação térmica devolve frequentemente metal utilizável, reduzindo o custo global da fusão.

Regras práticas de dosagem

• Começar com a dose recomendada pelo vendedor por tonelada.

• Para a injeção, o objetivo é uma dosagem fina e distribuída para promover uma reação rápida.

• Para o revestimento manual, assegurar que o fluxo está seco e espalhar de modo a formar uma camada fina e contínua.

• Efetuar testes de hidrogénio no vácuo após a dose de ensaio inicial e, em seguida, reduzir a dose até atingir o nível mínimo eficaz.

Ferramentas de monitorização e métodos de teste

• Medição do hidrogénio por extração sob vácuo para obter o hidrogénio dissolvido com precisão.

• Microscopia ótica em amostras gravadas para quantificar a fração da área de inclusão.

• Espectrometria de faísca para verificação da liga após o fluxo, para garantir que não há contaminação.

• Ensaios de composição da escória para medir o potencial de recuperação de metais.

Dados regulamentares e de segurança dos materiais

Consulte sempre a ficha de dados de segurança do material (MSDS) do fornecedor para obter a classificação de perigo. Os fluxos que contêm flúor podem exigir procedimentos especiais de emergência em caso de ingestão ou contacto com os olhos. Os operadores devem ter formação em resposta a derrames e primeiros socorros.

As principais recomendações das diretrizes internacionais de EHS incluem controlos de engenharia para poeiras, aberturas de processo perto de pontos de injeção e manutenção de registos para a utilização de materiais perigosos.

Como a investigação moderna molda a conceção do fluxo

Trabalhos recentes revistos por pares demonstram o papel da química da superfície, do ângulo de contacto entre o fluxo e a alumina e da atividade termodinâmica na eficiência da remoção. Os fluxos optimizados podem ter pontos de fusão muito abaixo das temperaturas de refinação, permitindo uma melhor molhagem e uma captura mais rápida das inclusões. A investigação laboratorial apoia a prática da indústria de que a afinação da composição produz ganhos de desempenho mensuráveis.

Perguntas frequentes

1) Qual é a principal função de um fluxo de refinação?
Um fluxo de refinação captura os óxidos e promove a remoção do hidrogénio dissolvido, formando uma camada de escória escumável que melhora a qualidade da fusão.

2) Qual a química do fluxo que funciona para ligas de fundição em geral?
Uma base de KCl/NaCl com uma pequena fração de sais de flúor adequa-se a muitas ligas de fundição Al-Si, sendo depois ajustada em função do tipo de liga.

3) Qual a quantidade de fundente que devo dosear por tonelada?
Seguir os pontos de partida do fornecedor; as gamas típicas são 0,1-1,0% por peso de metal, dependendo do método. Otimizar no chão de fábrica.

4) Devo injetar fluxo ou espalhá-lo na superfície?
A injeção proporciona uma ação mais rápida e uniforme para operações de grande volume. O revestimento de superfícies continua a ser válido para as oficinas mais pequenas com bons protocolos.

5) Quanto tempo se deve esperar após a aplicação do fundente antes de desnatar?
Deixar passar tempo suficiente para a fusão do fundente e a formação de bolhas, normalmente entre 3 e 10 minutos, dependendo da dosagem e da agitação.

6) O fluxo pode danificar a química da liga?
Se a combinação for correta e a dosagem adequada, o fluxo não altera significativamente a composição da liga, mas verifique o risco de contaminação e monitorize com espetrometria.

7) Como lidar com o fluxo húmido ou endurecido?
Deitar fora ou recondicionar; o fluxo húmido aglomera-se e tem um desempenho fraco. Manter o armazenamento a seco.

8) Os fluxos sem flúor são eficazes?
Existem algumas misturas sem flúor, mas o seu desempenho pode ser diferente. O desempenho deve ser validado com ensaios antes da sua adoção total.

9) Como medir a melhoria do hidrogénio?
Utilizar métodos de extração em vácuo ou de gás de arrastamento para medir o hidrogénio dissolvido em ml/100 g de Al antes e depois da refinação.

10) Qual é o erro comum do operador que deve ser evitado?
A sobredosagem, a adição rápida que provoca a formação de espuma, a aplicação em zonas ventosas ou com correntes de ar e o facto de não se deixar passar tempo suficiente de molho são erros frequentes.

Lista de controlo final para a implementação

• Escolher uma formulação de fluxo adequada à família de ligas.

• Decidir o método de aplicação adequado ao volume de produção.

• Dar formação aos operadores sobre a dose, o tempo e a segurança.

• Monitorizar os indicadores de hidrogénio e inclusão.

• Recuperar as escórias metálicas sempre que possível.

• Manter o armazenamento seco e o controlo do inventário.

Recomendações finais

Invista tempo em ensaios de pequena escala com a sua combinação exacta de encargos. Monitore os principais KPIs e, em seguida, dimensione as alterações que mostram melhorias claras e repetíveis. Combine a seleção de fluxos com actualizações de hardware de filtração e desgaseificação para obter os maiores ganhos na qualidade e rendimento da fundição. A química certa, aplicada com técnica repetível, produz reduções tangíveis na porosidade, retrabalho e refugo, dando-lhe um caminho direto para um melhor valor do produto e menor custo de ciclo.