المرشحات الخزفية، مرشح الرغوة الخزفية لترشيح المعادن المنصهرة

تشمل المرشحات الخزفية بشكل أساسي المرشح الخزفي الرغوي، والمرشح الخزفي المركب من الجسيمات، والمرشح الخزفي الصلب.

يُستخدم مرشح الرغوة الخزفية على نطاق واسع في عمليات صب الألومنيوم بشكل عام. يتميز مرشح الرغوة الخزفية بمسامية عالية ومساحة امتصاص كبيرة. وله تأثير ترشيح جيد على الشوائب التي يزيد حجمها عن 10 ميكرومتر (على سبيل المثال، يمكن أن تصل كفاءة إزالة الشوائب بحجم 40 ميكرومتر إلى 90%). أما فعالية إزالة الشوائب الأصغر من 10μm فهي ضعيفة (حوالي 30% فقط).

مرشحات الرغوة الخزفية (CFF) تُستخدم على نطاق واسع لتصفية الشوائب من الألومنيوم المنصهر في ورش الصب. وتُعد عملية التصفية خطوة ضرورية لتحسين جودة المعدن والمنتجات النهائية الناتجة عنه. ويمكن أن تنشأ الشوائب من مصادر متنوعة خلال عملية الإنتاج، بما في ذلك طبقات الأكسيد السطحية، والمواد الحرارية المتآكلة في الفرن، والشوائب غير القابلة للذوبان مثل الكربيدات. توفر مرشحات الرغوة الخزفية طريقة بسيطة وموثوقة وفعالة من حيث التكلفة لإزالة الشوائب. ويُعد الترشيح باستخدام مرشحات الرغوة الخزفية (CFF) مكملاً لمعالجة المعادن داخل الفرن، مثل عملية التذويب وإزالة الغازات أو الترشيح المباشر.

المرشحات الخزفية

يتمتع مرشح الجسيمات الخزفي الملتصق بقدرة ترشيح تبلغ 90% للجسيمات التي يتراوح حجمها بين 10 و25 ميكرومتر، ولكن كلما صغر حجم الجسيمات، انخفضت فعالية الترشيح، كما أنه لا يؤثر على الجسيمات التي يقل حجمها عن 6 ميكرومتر.

يتمتع المرشح الخزفي الصلب بفعالية ترشيح تزيد عن 50% للجسيمات التي يزيد حجمها عن 1μm ويقل عن 10μm، و95% للجسيمات التي يزيد حجمها عن 10μm، ولكن كفاءته منخفضة جدًّا، ومعدل التدفق لا يتجاوز عادةً 0106～0107 سم/ثانية. ويرتبط تأثير الترشيح بمعلمات بنية المرشح (مثل المسامية، ومتوسط حجم المسام الدقيقة، والسماكة، وما إلى ذلك)، وحالة تدفق المادة المنصهرة، والشوائب، والخصائص الفيزيائية والكيميائية للمادة المنصهرة.

تنخفض كفاءة الترشيح لجميع المرشحات الخزفية المذكورة أعلاه انخفاضًا حادًّا مع زيادة معدل التدفق. ولذلك، فإن التحكم في معدل التدفق والمساحة المتاحة لفتحة المرشح هما العاملان الرئيسيان اللذان يؤثران على الكفاءة.