الترشيح باستخدام الرغوة الخزفية

يُستخدم الترشيح بالرغوة الخزفية على نطاق واسع لترشيح الألومنيوم المنصهر. ويُعد ترشيح الألومنيوم المنصهر خطوة مهمة في عملية صب الألومنيوم.

بعد تكرير الألومنيوم المنصهر في فرن الصهر، ثم تكريره في الفرن الثابت، وتكريره أثناء الإنتاج، ينخفض محتوى الغاز بشكل كبير، ويصبح عمليًّا عند الحد الأدنى الحرج. يتم إزالة الجسيمات الأكبر حجمًا من الشوائب الموجودة في المعدن المنصهر بشكل أساسي بواسطة عامل التكرير، ولكن لا يزال هناك عدد معين من الجسيمات الصغيرة من الشوائب في المعدن المنصهر، مما سيكون له تأثير معين على الخصائص الميكانيكية والفيزيائية والكيميائية للمادة. ولذلك، يجب ترشيحها باستخدام ترشيح الرغوة الخزفية قبل الصب.

في الوقت الحالي، تتمثل طرق الترشيح الرئيسية الشائعة الاستخدام في الداخل والخارج في ما يلي: مرشح رغوي خزفي الترشيح، والترشيح باستخدام أنبوب الكوراندوم، والترشيح بواسطة مرشح الطبقة العميقة. العوامل التي تؤثر على كفاءة الترشيح هي خصائص سبيكة الصهر، والتركيز الأولي للشوائب في السبيكة، ومسامية المرشح، وسماكة المرشح، وسرعة ترشيح السبيكة، ومدة الترشيح.

بمجرد تحديد السبيكة، يتم تحديد خصائص المعدن المنصهر. وبعد مرور المعدن المنصهر عبر فرن الصهر، والفرن الثابت، وعملية التكرير أثناء الإنتاج، لا يتغير حجم جزيئات الشوائب الموجودة فيه. وبمجرد اختيار المرشح، تصبح مساميته قيمة ثابتة.

ترتبط كفاءة الترشيح فقط بسماكة المرشح والسرعة التي يمر بها المعدن المنصهر عبر المرشح. فكلما زادت سماكة مرشح الرغوة الخزفية، كان تأثير الترشيح أفضل. وكلما زادت سرعة مرور المعدن المنصهر عبر المرشح، كان تأثير الترشيح أسوأ. في عملية الصب بالدرفلة، تكون كمية ترشيح المادة المنصهرة في الوحدة الزمنية صغيرة، ومعدل التدفق بطيئًا، وتكون عملية الصب بالدرفلة في الغالب من الألومنيوم النقي والسبائك اللينة. توجد جسيمات شوائب قليلة، ويتم امتصاص الشوائب بسهولة بواسطة المرشح، وتكون كفاءة الترشيح عالية. نسبيًا، يكون تنقية المادة المنصهرة أسهل. بشكل عام، تُستخدم مرشحات الرغوة الخزفية ذات المرحلتين 50PPI و30PPI للترشيح. يتم تحديد سماكة ومساحة صفائح المرشح من خلال حساب الفائض المحدد لتلبية المتطلبات.

بالمقارنة مع عمليات الصب والدرفلة، فإن ظروف إنتاج الصب أكثر تعقيدًا. وكما ذكر أعلاه، فإن معدل التدفق كبير، كما أن معدل التدفق عبر المرشح يزيد بمقدار 2.5 إلى 3.5 أضعاف عن معدل التدفق في عمليات الصب والدرفلة، مما يقلل من فعالية الترشيح. لذلك، لضمان نفس كفاءة الترشيح، يجب زيادة مساحة تدفق المرشح بحيث يكون معدل التدفق لكل وحدة مساحة من المرشح مساوياً له. ثانياً، تزيد احتمالية احتواء ذوبان الدورالومين وسبائك الألومنيوم فائقة الصلابة على جزيئات صغيرة من الخبث بشكل كبير مقارنةً بالألومنيوم النقي والسبائك اللينة. ولهذا السبب، لا يمكن تقليل كفاءة الترشيح، بل يجب تحسينها بشكل كبير لتحقيق درجة نقاء عالية للمادة المنصهرة، وذلك لضمان جودة المنتج النهائي. لذلك، من الأفضل استخدام مرشح أنبوبي من الكوراندوم، الذي لا يزيد فقط من مساحة سطح المرشح الملامسة للمادة المنصهرة، بل يقلل أيضًا من معدل التدفق لكل وحدة مساحة من المادة المنصهرة، ويضمن كفاءة الترشيح ومعدل التدفق الإجمالي لتلبية احتياجات الإنتاج. كما أنه يقلل من حجم مسام المرشح ويزيد من المسامية لتحسين دقة الترشيح وتقليل عدد الجسيمات الدقيقة المتبقية في المادة المنصهرة.

إن أنبوب الكوراندوم الذي يبلغ طوله 0.889 م وقطره الخارجي 0.102 م يعادل صفيحة ترشيح خزفية تبلغ مساحتها 0.258 م²، وهو ما يمكن أن يحسّن جودة المنتجات المصبوبة بشكل كبير ويلبي متطلبات المنتجات الراقية. ومع ذلك، تجدر الإشارة إلى أن هذا يؤدي إلى زيادة الضغط الأولي للمادة المنصهرة المُصفَّاة، مما يزيد من صعوبة العملية ويزيد من تكلفة عملية الترشيح.

مقالات ذات صلة:

لوحة ترشيح خزفية الترشيح باستخدام مرشح المعادن المنصهرة آلية الترشيح باستخدام الرغوة الخزفية مرشح رغوي من السيراميك الزركوني الترشيح باستخدام مرشح سيراميكي رغوي الترشيح باستخدام مرشح الرغوة الخزفية مرشحات السيراميك المستخدمة في صناعة السبك مرشح صب من السيراميك الرغوي الترشيح باستخدام المرشحات الخزفية المسامية تقنية الترشيح بالرغوة الخزفية الترشيح بالرغوة الخزفية مرشح سيراميكي على شكل خلية نحل ترشيح سائل الألومنيوم لوحة ترشيح من السيراميك الرغوي لوحة ترشيح خزفية من رغوة الألومينا