مرشح رغوي خزفي من الألومنيوم

يُستخدم مرشح الرغوة الخزفية للألمنيوم لإزالة شوائب الأكسيد وتوفير ألمنيوم منصهر عالي الجودة لعملية الصب. قبل أن يقوم مرشح الرغوة الخزفية (CFF) بتصفية الألومنيوم المنصهر، من الضروري التسخين المسبق الكامل للصفائح الخزفية وصندوق المرشح لضمان مرور الألومنيوم المنصهر عبر المرشح بسلاسة في ظل ظروف التسخين المسبق المتجانس. إذا لم يتم التسخين المسبق لمرشح الرغوة الخزفية للألمنيوم بشكل متجانس، فإن معدل تدفق الألمنيوم المنصهر يكون سريعًا في الموضع ذي درجة الحرارة العالية، بينما الألمنيوم المنصهر في الموضع ذي درجة الحرارة المنخفضة سيسد فتحة المرشح بسهولة، مما يؤدي إلى بطء معدل تدفق الألمنيوم المنصهر.

مرشح رغوي خزفي من الألومنيوم

الـ الترشيح باستخدام مرشح الرغوة الخزفية تنتج هذه العملية عن التأثير المشترك لعاملين: الأول هو انتقال الشوائب المؤكسدة إلى المرشح، والثاني هو التصاق الشوائب المؤكسدة بالمرشح.

تلتصق شوائب مؤكسدة صغيرة الحجم بسطح مرشح رغوي خزفي, ، وتُحتجز الشوائب المؤكسدة ذات الحجم الكبير على سطح المرشح الخزفي نتيجة للتفاعل المتبادل. وبعد مرور الألومنيوم المنصهر عبر المرشح الخزفي، تُصفى الشوائب المؤكسدة إلى السطح، ويتم تنقية الألومنيوم المنصهر.

إلا أن المشكلة تكمن في أن عدد الشوائب المؤكسدة التي يتم ترشيحها بهذه الطريقة محدود جدًّا. فإذا تراكمت شوائب مؤكسدة كثيرة على سطح المرشح، فإنها ستؤدي إلى انسداده وتؤثر على مستوى سائل الألومنيوم المنصهر. ولذلك، فإن آلية الترشيح هذه لا تمثل سوى ترشيح تقريبي للألومنيوم المنصهر.

تتمثل آلية الترشيح الرئيسية لسائل الألومنيوم في اتجاه سمك مرشح الرغوة الخزفية، ويتم ترشيح الشوائب الرئيسية من الأكسيد التي يقل حجمها عن 40 ميكرومتر من خلال طريقة الترشيح هذه.

عندما يقوم مرشح الرغوة الخزفي المصنوع من الألومنيوم بعملية الترشيح، يُعد تراكم الشوائب المؤكسدة العامل الرئيسي لتحسين كفاءة الترشيح. فكلما تجمعت الشوائب المؤكسدة، زاد قطر الجسيمات، وزادت كفاءة إزالة الشوائب بشكل ملحوظ. وباستخدام الحركة الصفائحية المتداخلة، يتولد تدرج في السرعة داخل المادة المنصهرة، مما يؤدي إلى حدوث تصادم وتكتل الشوائب وتحسين كفاءة الترشيح.

مرشح رغوي خزفي من الألومنيوم

تشمل المكونات الرئيسية لنظام الترشيح الخزفي ما يلي: صندوق مرشح CFF, ، مرشح رغوي خزفي، موقد التسخين المسبق. يتم تثبيت المرشح الرغوي الخزفي في صندوق الترشيح. وعندما يدخل سائل الألومنيوم إلى صندوق الترشيح من قناة التصريف، يتم ترشيحه بواسطة المرشح الخزفي، حيث يتم إزالة الشوائب المؤكسدة الموجودة في سائل الألومنيوم، وبذلك يتم تنقية سائل الألومنيوم.

من أجل ضمان مرور سائل الألومنيوم عبر المسام الدقيقة في المرشح الخزفي بشكل متساوٍ وسلس، يُعد التسخين المسبق للمرشح العامل الأهم. إذا لم تكن درجة حرارة التسخين المسبق موحدة، فإن الألومنيوم المنصهر يمر بسهولة في الموضع ذي درجة الحرارة العالية، بينما لا يمر بسهولة في الموضع ذي درجة الحرارة المنخفضة، بل إن الألومنيوم المنصهر قد يتصلب بسهولة في الموضع ذي درجة الحرارة المنخفضة من المرشح ويؤدي إلى انسداده. وهذا يؤثر على كفاءة الترشيح ومعدل تدفق الألومنيوم المنصهر عبر المرشح، مما يؤثر بدوره على ارتفاع مستوى الألومنيوم المنصهر أثناء عملية الصب، ويؤثر سلبًا على المعدات المستخدمة في عملية الصب.

أفضل طريقة لتحسين تأثير التسخين المسبق للمرشح الخزفي هي زيادة تدفق هواء الاحتراق لتكوين فائض من هواء الاحتراق داخل صندوق المرشح. فمن ناحية، يقلل ذلك من درجة حرارة إشعاع اللهب، وفي الوقت نفسه يوزع الهواء الساخن بالتساوي داخل صندوق مرشح CFF لمنع ارتفاع درجة الحرارة الموضعي، وتحسين تأثير التسخين المسبق وتوحيد عملية التسخين المسبق. وبهذه الطريقة، عندما يدخل الألومنيوم المنصهر إلى صندوق المرشح ويمر عبره، يمكن للألومنيوم المنصهر أن يمر عبر المرشح بشكل متساوٍ، مما يمنع انسداد أو انسداد منطقة جزئية بسبب التسخين المسبق غير المتساوي.

مرشح رغوي خزفي من الألومنيوم