تصفية ذوبان سبائك الألومنيوم بواسطة مرشح رغوي خزفي

يشمل ترشيح ذوبان سبائك الألومنيوم الترشيح السطحي والترشيح الداخلي. يعني الترشيح السطحي أن الشوائب الصلبة تترسب بشكل أساسي على سطح وسيط الترشيح. أما الترشيح الداخلي فيعني أن الألومنيوم المنصهر يحمل شوائب في وسيط الترشيح عبر القنوات المتعرجة والمسام التي يتم اعتراضها مباشرةً، أو امتصاصها، أو ترسيبها، وما إلى ذلك، حيث تصطدم بجدار المسام وتلتصق به بقوة. ومع تقدم عملية الترشيح، يتناقص المقطع الفعال للترشيح في المسام تدريجيًا، وتقل النفاذية وتزداد دقة الترشيح. مرشح رغوي خزفي يُعد الترشيح والترشيح ذو الطبقة العميقة من أنواع الترشيح الداخلي، في حين أن الترشيح الأنبوبي يُعد من أنواع الترشيح المزدوج الذي يتم فيه احتجاز الشوائب على السطح وداخله.

تصفية ذوبان سبائك الألومنيوم

بالإضافة إلى الغاز، يحتوي الألومنيوم المنصهر أيضًا على شوائب. وتدخل هذه الشوائب إلى السبيكة من خلال عمليتي الصهر والصب. وهي تقلل من نقاء المعدن وتؤدي إلى تدمير تماسكه، مما يؤدي إلى انخفاض الخصائص الميكانيكية للمنتج ومقاومة السبائك للإجهاد وأدائها في مقاومة التآكل. وإذا لم تتم إزالة الشوائب، فسيكون من المستحيل إنتاج منتجات عالية الجودة. وفي عملية إزالة الغازات أثناء التصنيع، تتصادم الفقاعات العائمة مع جزيئات الشوائب لتجعلها جزءًا من السطح، بينما يجب إزالة الشوائب المتبقية بواسطة جهاز الترشيح. في الوقت الحالي، يُعد التنقية بالترشيح الطريقة الأكثر فعالية لإزالة الشوائب غير المعدنية من الألومنيوم المنصهر وسبائك الألومنيوم. وبدون ضمان وجود عملية معالجة مناسبة للمادة المنصهرة، لا يمكن للمادة أن تؤدي دورها على أكمل وجه.

يأتي جزء من الشوائب الموجودة في سبائك الألومنيوم من حمولة الفرن، كما أن معظم سبائك الألومنيوم تتلامس مع مكونات مختلفة في غاز الفرن أثناء عملية الصهر، وتتكون مركبات مثل Al₂O₃ والنتريدات داخل السبيكة لتشكل جسيمات أكبر أو مجموعات صغيرة من الشوائب غير المعدنية. تؤدي الشوائب غير المعدنية الأكبر حجمًا إلى جعل بنية السبيكة غير متصلة، وتقليل تماسك المنتج، وتصبح مصدرًا للتآكل والتشققات، كما تقلل بشكل كبير من قوة السبيكة ومرونتها. أما الشوائب الصغيرة المتناثرة فتزيد من لزوجة المعدن المنصهر وتقلل من وقت التصلب. قدرة تغذية الألومنيوم المنصهر. علاوة على ذلك، فإن مادة Al₂O₃ الموجودة في الألومنيوم المنصهر ستزيد من محتوى الهيدروجين في سبيكة الألومنيوم المنصهرة. ومع زيادة محتوى الهيدروجين في سبيكة الألومنيوم، يزداد الميل لتكوين عيوب مثل المسامية، والمسام، والنقاط الصغيرة، والذيل الصغير في السبيكة.

في الوقت الحالي، تُستخدم أجهزة الترشيح المتطورة في ورش الصهر والصب التابعة لمصانع معالجة الألومنيوم في الداخل والخارج، وتشمل بشكل أساسي أجهزة الترشيح ذات الألواح الخزفية، وأجهزة الترشيح ذات الطبقة العميقة، وأجهزة الترشيح الأنبوبية. منذ أول بحث ناجح حول مرشح الرغوة الخزفية لسبائك الألومنيوم في سبعينيات القرن الماضي، تطورت تكنولوجيا مرشحات الرغوة الخزفية بسرعة، وهي حالياً الأكثر استخداماً في مصانع معالجة الألومنيوم. وتتمتع شركة AdTech بسمعة طيبة في مجال مرشحات الرغوة الخزفية المستوردة.

يتراوح مستوى الترشيح (حجم المسام) بين 20PPI و80ppi، لكن 30ppi و50ppi هما الأكثر استخدامًا. ويشمل تصميم لوحة الترشيح الخزفية الترشيح أحادي الطبقة والترشيح ثنائي الطبقة.